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巨大誘電率をもつ有機半導体の光散乱法を用いた研究

研究課題

研究課題/領域番号 01550007
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 応用物性
研究機関東京大学

研究代表者

岩佐 義宏  東京大学, 工学部, 助手 (20184864)

研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1990年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1989年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード有機電荷移動錯体 / 巨大誘電率 / 電流スイッチング効果 / スピン・パイエルス相 / 荷電ソリトンの運動 / ラマン散乱 / 赤外分光 / 1次元性 / 格子転移 / 分子エレクトロニクス / 巨大誘電応答 / ソリトンダイナミクス
研究概要

ある種の有機半導体において、中性ーイオン性転移と呼ばれる分子の価数変化を伴う相転移をおこすことが知られている。この種の物質は、分子の価数不安定性が原因となり、電場に対して極めて特異な応答を示す。その例が巨大な誘電応答と電流スイッチング現象である。特に後者は分子素子実現へ向けての礎となる現象であり、十年来非常に注目を集めている。本研究では、これらの現象が1次元分子積層鎖上の積層欠陥(ソリトン)の運動ときわめて密接に関連していることを明らかにした。有機半導体の伝導特性と光物性の研究が、伝導体のそれに比べ著しく立ち遅れている現状の中で、半導性錯体の新機能発現の可能性を示しその基礎的知見の集積を行なった点でこの研究の意義があったと考えられる。以下、特に電流スイッチング現象について得られた知見をしるす。
(1)多種類の電荷移動錯体において非線形伝導が観測されたが、強い微分負性抵抗やそれに伴う電流スイッチング効果は、分子が二量体を組んだ低温相(スピン・パイエルス相と呼んでもよい)において顕著に観測される。
(2)線形な伝導度は低温相に入ると急激に減少するが、スイッチング現象はあたかもその減少分を回復するかのように発現する。
(3)スイッチングのオン状態の微視的な情報を得るため、ラマン散乱、赤外分光、光伝導などの光プロ-ブを用いて、オン状態を実験的に調べた。研究費は主に、ラマン散乱測定用装置の購入に使用された。この結果、低温相におけるスイッチオン状態では、スピンパイエルス秩序が一部こわされていることが明らかになった。
以上の知見から錯体のスイッチング状態では多量のソリトンが流れており、このソリトン電流によってあたかもスピンパイエルス秩序が一部破壊されているように見えることがわかった。

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Y.Iwasa,T.Koda,Y.Tokura,A.Kobayashi,N.Iwasawa,and G.Saito.: "“Temperatureーinduced neutralーionic transition in tetramethylbenzidineーtetracyanoquinodimethane(TMBーTCNQ)"" Phys.Rev.B. 42. 2374-2377 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Iwasa,N.Watanabe,T.Koda,S.Koshihara,Y.Yokura,N.Iwasawa,and G.Saito.: "“Nonlinear soliton transport in charge trasfer compounds."" Synth.Metals.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Iwasa,I.Soda,T.Koda,Y.Tokura,and G.Saito.: "“Neutralーionic transition in TTFーchloranil and TMBーTCNQ."" Synth.Metals.

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩佐 義宏 国府 隆夫: ""有機電荷移動錯体におけるソリトン・ダイナミクス"" 固体物理.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 国府田 隆夫,岩佐 義宏: ""有機錯体結晶の相転移と非線形伝導"" 応用物理.

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Watanabe, Y.Iwasa,and T.Koda: "“Current switching effect and charge soliton dynamics in SpinーPeierls system RbーTCNQ.""

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Iwasa, N.Watanabe, T.Koda, S.Koshihara, Y.Tokura, N.Iwasawa,and G.Saito.: "the Physics and Chemistry of Organic Superconductors" Springer Verlag Berlin,Heidelberg, 476 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwasa, T. koda, S. Koshihara, T. koda, N. Iwasawa, and G. Saito: ""Intrinsic negative resistance effect in mixed-stack charge-transfer crystals. "" Phys. Rev.B39. 10441. (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwasa, T. Koda, Y. Tokura, S. Koshihara, N. Iwasawa, and G. Saito: ""Switching effect in organic charge transfer complex crystals. "" Appl. Phys. Lett.55. 2111. (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tokura, S. Koshihara, Y. Iwasa, H. Okamoto, T. Komatsu, T. Koda, N. Iwasawa, and G. Saito: ""Domain-wall dynamics in organic charge transfer compounds. "" Phys. Rev. Lett.63. 2405. (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwasa, N. Watanabe, T. Koda, S. Koshihara, Y. Tokura, N. Iwasawa, and G. Saito: ""Electrical switching effect in organic charge transfer compounds. "" Mol. Cryst. Liq. Cryst.183. 177. (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwasa, T. Koda, Y. Tokura, A. Kobayashi, N. Iwasawa, and G. Saito: ""Temperature-induced neutral-ionic transition in tetramethylbenzidine-tetracyanoquinodimethane (TMB-TCNQ). "" Phys. Rev.B42. 2374. (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwasa, N. Watanabe, T. Koda, S. Koshihara, Y. Tokura, N. Iwasawa, and G. Saito: ""Dynamics of charged domain walls in semiconducting charge transfer compounds. "" "The Physics and Chemistry of Organic Superconductors. " ed. by G. Saito and S. Kagoshima Springer-Verlag Berlin, Heidelberg 1990. 319

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwasa, N. Watanabe, T. Koda, S. Koshihara, N. Iwasawa, and G. Saito: ""Nonlinear soliton transport in charge transfer compounds. "" Synth. Metals.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwasa, I. Soga, T. Koda, Y. Tokura, and G. Saito: ""Neutral-ionic transiton in TTF-chloranil and TMB-TCNQ. "" Synth Metals.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Koshihara, Y. Tokura, Y. Iwasa, and T. Koda: ""Inverse Peierls transition induced by photoexcitation in potassium tetracyanoquinodimethane (K-TCNQ). "" Phys. Rev. B.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwasa, T. koda, Y. Tokura, S. Koshihara, and G. Saito: ""Electric bistability in organic semiconductors - A prototype of molecular electronic device -. "" Proceedings of the 4th Asia Pacific Physics Conference.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Watanabe, Y. Iwasa, and T. koda: ""Current switching effect and charge soliton dynamics in spin-Peierls system Rb-TCNQ. ""

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwasa and T. Koda: ""Soliton dynamics in organic charge transfer compounds. " (in Japanese)" Kotai Butsuri. 25. 259. (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Koda and Y. Iwasa: ""Phase transition and nonlinear transport in organic crystals. " (in Japanese)" Oyo Butsuri. 59. 1272. (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Iwasa,T.Koda,Y.Tokura,A.Kobayashi,N.Iwasawa,and G.Saito.: "“Temperatureーinduced neutralーionic transition in tetramethylbenzidineーtetracyanoquinodimethane (TMBーTCNQ)"" Phys.Rev.B. 42. 2374-2377 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwasa,N.Watanabe,T.Koda,S.Koshihara,Y.Tokura,N.Iwasawa,and G.Saito.: "“Nonlinear soliton transport in charge transfer compounds."" Synth.Metals.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwasa,I.Soga,T.Koda,Y.Tokura,and G.Saito.: "“Neutralーionic transition in TTFーchloranil and TMBーTCNQ."" Synth.Metals.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 岩佐 義宏,国府田 隆夫: "“有機電荷移動錯体におけるソリトン・ダイナミクス"" 固体物理.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 国府田 隆夫,岩佐 義宏: "“有機錯体結晶の相転移と非線形伝導"" 応用物理.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] N.Watanabe,Y.Iwasa,and T.Koda: "“Current switching effect and charge soliton dynamics in SpinーPeierls system RbーTCNQ.""

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwasa,N.Watanabe,T.Koda,S.Koshihara,Y.Tokura,N.Iwasawa,and G.Saito.: "the Physics and Chemistry of Organic Superconductors" Springer Verlag Berlin,Heidelberg,

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Intrinsic negative-resistance effect in mixed-stack charge transfer crystals." Physical Review. B39. 10441-10444 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Switching effect in organic charge transfer complex crystal." Applied Physics Letters.55. 2111-2113 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tokura et al.: "Domain Wall Dynamicsin Organic Charge-Transfer Compounds with one-dimensional Ferroelectricity." Physical Review Letters.63. 2405-2408 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Electrical Switching Effect in Organic Charge Trasfer Compounds." to be published in Molecular Crystals and Liquid Crystals.(1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] H.Okamoto et al.: "Anomalous Dielectric response of a mixed-stack Charge Transfer Crystal:Tetrathiafulvalene-p-chloranil." to be published in Physical Review B.(1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwasa et al.: "Dynamics of Charged Domain Walls in Semiconducting Charge Transfer Compounds.in“Physics and Chemistry of Organic Superconductors"." Springer-Verlag., (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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