強磁場・高電場下過渡熱起電力効果法の開発と電荷密度波物質の電子物性

• 研究課題/領域番号: 09450037
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 佐々木 実 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教授 (10116593)
• 研究分担者: 根岸 寛 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (80164656) ; 井上 正 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (10020223)
• 研究期間 (年度): 1997 – 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円); 1998年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 1997年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: 過渡熱起電力効果法 / 電荷密度波 / 電子物性 / 強磁場 / 高電場パルス / 過渡熱起電力効果 / 輸送特性

研究概要

本研究では,当初の目標として,(1)我々の研究室で開発したパルスレーザー光を用いた過渡熱起電力効果(TTE)測定系に小型強磁場パルスマグネット及び高電場パルス応答測定装置を組込み,改良・整備すること,(2)CDW転移を示すη-Mo_4O_<11>,有機伝導体(DMe-DCNQI)_2Cu及び層状物質のIT型TaS_2の電子物性を解明することであった。研究途上,η-Mo_4O_<11>で無機物質では初めてバルク量子ホール効果(b-QHE)を見い出した。この物質系で起こるb-QHEの起源解明のために,研究計画(1)の一部変更を行い,学内共同利用施設である広島大学低温センターの^3Heクライオスタットに組込める高電場パルス応答測定装置を設計・製作した。更に,他研究機関の研究者からの共同研究の申入れなどもあり,電荷密度波物質以外の物質系の研究にも注目し,以下のような成果を得た。
(1) η-Mo_4O_<11>におけるb-QHEの発見,新しいバルク量子ホール状態であるChiral surface statesによる特異な現象の発見,CDW系とQHE系の相互作用及びb-QHEのメカニズムの解明。
(2) 層状半導体Bi_<2-x>Sn_xTe_3におけるb-QHEの発見とそのメカニズムの解明。
(3) 巨大磁気抵抗を示すペロブスカイ型マンガン酸化物薄膜における過渡熱起電力効果と磁気秩序との関係及びキャリアの再結合過程におけるポーラロン効果の重要性の解明。
(4) 自作パルスマグネットを用いた層間化合物M_xTiS_2(M:3d遷移金属)の電流磁気効果の解明。
(5) 直流電気測定とTTE法による超高純度タングステン(補償金属)単結晶の磁気・温度破壊現象の解明。

研究成果

• [文献書誌] M.Sasaki: "Magnetic-field-induced phase transition and sliding motion of charge-density-wave in η-Mo_4O_<11> crystals." Physical Review B. 55. 4983-4990 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Sasaki: "Transient thermoelectric effect with tunable pulsed laser:Experimental and computer simulations for p-GaAs." Journal Applied Physics. 81. 7817-7826 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Sasaki: "Static and dynamic transport studies of molecular conductors (DMe-DCNQI)_2Cu." Journal of Physical Society of Japan. 67(5). 1693-1703 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Sasaki: "Possibillity of Quantum Hall Effect in Quasi-Two-Dimensional η-Mo_4O_<11>." Sollid State Communication. 109. 357-362 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Sasaki: "Anisotropies in the Magnetotransport Properties of Quasi-Two-Dimensional η-Mo_4O_<11>." Journal of Physical Society of Japan. 68(2)in press. (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Sasaki: "Photoinduced Transient Thermoelectric Effect in Perovskite Manganite Pr_<0.67>Sr_<0.33>MnO_3 films." Physical Review B. in press. (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Sasaki.: "Machel, and M.von Ortenberg : Magnetic-field-induced phase transition and sliding motion of charge-density waves in eta-Mo_4O_<11> crystals" Phys.Rev.B. 55, No.8. 4983-4990 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Sasaki: "Transient thermoelectric effect with tunable pulsed laser : Experiment and computer simulations for p-GaAs" J.Appl.Phys.81, Issue 12, June 15. 7817-7826 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Sasaki: "Static and dynamic transport studies of molecular conductors-(DMe-DCNQI)_2Cu" J.Phys.Soc.Jpn.67, No.5. 1693-1703 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Sasak: "POSSIBILITY OF QUANTUM HALL EFFECT IN QUASI-TWO-DIMENSIONAL eta-Mo_4O_<11> CRYSTAL" Solid State Commun.109. 357-362 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Sasaki: "Anisotropies in the Magnetotransport Properties of Quasi-Two-Dimensional eta-Mo_4O_<11> Crystals" J.Phys.Soc.Jpn.68, No.2(in press). (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Sasaki: "Photoinduced transient thermoelectric effect in perovskite manganite Pr_<0.67>Sr_<0.33>MnO_3 film" Phys.Rev.B. (in press). (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Sasaki et al.: "Static and dynamic transport studies of molecular conductors(DMe-DCNQI)_2Cu." Journal of Physical Society of Japan. 67(5). 1693-1703 (1998)
• [文献書誌] M.Sasaki et al.: "Possibility of Quantum Hall Effect in Quasi-Two-Dimensional η-Mo_4O_<11>." Solid State Communication. 109. 357-362 (1999)
• [文献書誌] M.Inoue et al.: "Transport Properties of molecular conductors(DMe-DCNQI)_2Cu and its Deuterated crystals." Molecular Crystals and Liquid Crystals. (in press). (1999)
• [文献書誌] M.Sasaki et al.: "Anisotropies in the Magnetotransport Properties of Quasi-Two-Dimensional η-Mo_4O_<11>." Journal of Physical Society of Japan. (in press). (1999)
• [文献書誌] M.Sasaki et al.: "Photoinduced Transient Thermoelectric Effect in Perovskite Manganite Pr_<0.67>Sr_<0.33>MnO_3 films." Physical Review B. (in press). (1999)
• [文献書誌] M.Sasaki et al.: "Possibility of Chiral-Surface-State Originated Bulk Quantum Hall Effect in η-Mo_4O_<11> Crystals." Molecular Crystals and Liquid Crystals. (in press). (1999)
• [文献書誌] M.Sasaki et al.: "Magnetic-field-incluced phase transition and sliding motion of charge-density woues in η-Mo_4O_<11> crystals" Phys.Rev.B. 55 (8). 4983-4990 (1997)
• [文献書誌] Y.Hara et al.: "Relaxation phenomena in the cluster-glass phase of itinerant magnetic material of Fex TiS_2 crystals" J.Magn.Magn.Mat.168 (2). 213-221 (1997)
• [文献書誌] M.Sasaki et al.: "Transient thermoelectric effect with turable pulsed lasea : Experimental and computr simulations for p-GaAs" J.Appl.Phys.81 (12). 7817-7826 (1997)
• [文献書誌] H.Negishi et al.: "Negative magnetoresistance in crystals of the paramognetic intercolotion compound Mnx TiS_2" Phys.Rev.B. 56 (17). 11144-11148 (1997)