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有機伝導体における電荷秩序状態の崩壊と融解

研究課題

研究課題/領域番号 13440107
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 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関東京大学

研究代表者

鹿野田 一司  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20194946)

研究分担者 宮川 和也  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (90302760)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
2002年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2001年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
キーワード電荷秩序 / 崩壊 / 融解 / バンド幅制御 / 三角格子 / フラストレーション / 電気抵抗 / NMR / 3角格子 / 有機伝導体 / 強電子相関系
研究概要

電荷秩序の崩壊と融解の物理について調べるため電気伝導度および核磁気共鳴(NMR)を用いて測定した。対象とした物質は有機伝導体(DI-DCNQI)_2Agとθ-(ET)_2RbZn(SCN)_4である。
擬1次元有機導体である(DI-DCNQI)_2Agのバンド充填は1/4でありバンド理論に従えば金属となることが期待されるが、この物質では電荷秩序を起こし絶縁体になることが分かっている(この電荷秩序に関する実験としては^<13>C NMR,^1H NMRそしてXRD測定などが報告されている)。電荷秩序状態にあるこの物質に圧力を印加することによって系を金属化することに成功した。電荷秩序が融解して出現した金属状態は、通常の金属と異なり電気抵抗が温度の3乗に比例するという特異な電子状態にあることを発見した。我々は得られた結果をもとに温度-圧力相図を作成した。これによると、電荷秩序の融解線は3重臨界点をもつ。この点を境に低圧側では融解線は2次相転移であり、高圧側の融解線が消える直前では1次相転移線であることがわかった。
擬2次元系で1/4充填のバンド構造をもつθ-(ET)_2RbZn(SCN)_4は電荷配置にフラストレーションが存在する系である。この物質を徐冷すると、格子変調を伴って電荷秩序を形成する。室温において線幅の細いNMRスペクトルも急冷することにより低温で広がる。緩和率の測定結果と合わせると、系が不均一な状態にあることがわかった。徐冷と急冷、2つの状態においてT_2測定を行った。特に急冷状態についてはより注意を払って実験を行った。その結果、不均一を示すNMR測定の結果は、電荷グラスとも呼べる電荷のフラストレーションに起因する状態を示していると考えられることが分かった。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] A.Kawamoto, K.Miyagawa, K.Kanod: "Ferromagnetic and antiferromagnetic fluctuations of the π-d itinerant electrons disclosed by band-selective NMR"Physical Review Letters. 87. 107601-1-107601-4 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鹿野田 一司: "π電子系"固体物理. 236. 733-742 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Itou, K.Hiraki, H.Taniguchi, K.Kanoda, T.Takahashi: "d orbital doping into a π charge-ordered molecular insulator"Physical Review Letters. 89. 246402-1-246402-4 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Taniguchi, A.Kawamoto, K.Kanoda: "Field-switching of superconductor-insulator bistability in artificially tuned organics"Physical Review B. 67. 014510-1-014510-5 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 妹尾 仁嗣, 鹿野田 一司, 福山 秀敏: "分子性結晶における電荷秩序"日本物理学会誌. 58. 801-808 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Kagawa, T.Itou, K.Miyagawa, K.Kanoda: "Transport criticality of the first-order Mott transition in a quasi-two-dimensional organic conductor, κ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Cl"Physical Review B. 69. 064511-1-064511-5 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kawamoto, K.Miyagawa, K.Kanoda: "Ferromagnetic and Antiferromagnetic Fluctuations of the π-d Itinerant Electrons Disclosed by Band-Selective NMR"Physical Review Letters. 87. 107601 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kanoda: "π Electron System"Kotai Buturi. 236. 733-742 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Itou, K.Hiraki, H.Taniguchi, K.Kanoda, T.Takahashi: "d Orbital Doping into a n Charge-Ordered Molecular Insulator"Physical Review Letters. 89. 246402 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Taniguchi, A.Kawamoto, K.Kanoda: "Field-Switching of Superconductor-Insulator Bistability in Artificially Tuned Organics"Physical Review B. 67. 014510 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Seo, K.Kanoda, H.Fukuyama: "Charge Ordering in Molecular Crystals"BUTURI. 58. 801-808 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Kagawa, T.Itou, K.Miyagwa, K.Kanoda: "Transport Criticality of the First-Order Mott Transition in a Quasi-Two-Dimensional Organic Conductor, κ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Cl"Physical Review B. 69. 064511 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kawamoto, K.Miyagawa, K.Kanoda: "Ferromagnetic and antiferromagnetic fluctuations of the π-d itinerant electrons disclosed by band-selective NMR"Phys.Rev.Lett.. 87. 107601 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamamoto, K.Yakushi, K.Miyagawa, K.Kanoda, A.Kawamoto: "Charge ordering in θ-(BEDT-TTF)_2RbZn(SCN)_4 studied by vibrational spectroscopy"Charge ordering in q-(BEDT-TTF)2RbZn(SCN)4 studied by vibrational spectroscopy. 65. 085110 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakazawa, M.Seki, K.Saito, K.Hiraki, T.Takahashi, K.Kanoda: "Thermodynamic investigation on the charge-ordered insulating state of quasi-one-dimensional organic system (DI-DCNQI)_2Ag"Phys.Rev.Lett.. 88. 076402 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyagawa, A.Kawamoto, K.Kanoda: "Proximity of psuedogapped superconductor and commensurate antiferromagnet in quasi-two-dimensional organic system"Phys.Rev.Lett.. 89. 017003 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Itou, K.Hiraki, H.Taniguchi, K.Kanoda, T.Takahashi: "d orbital doping into a π charge-ordered molecular insulator"Phys.Rev.Lett.. 89. 246402 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Taniguchi, A.Kawamoto, K.Kanoda: "Field-switching of superconductor-insulator bistability in artificially tuned organics"Phys.Rev.B. 67. 014510 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kawamoto, K.Miyagawa, K.Kanoda: "Ferromagnetic and antiferromagnetic fluctuations of the π-d itinerant electrons disclosed by band-selective NMR"Phys. Rev. Lett.. 87. 107601 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 鹿野田 一司: "π電子系"固体物理. 236. 733 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyagawa, A.Kawamoto, K.Kanoda: "Charge ordering in a quasi-two-dimensional organic conductor"Phys. Rev. B. 60. R7679-R7682 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyagawa, A.Kawamoto, K.Kanoda: "^<13>C NMR study of an organic conductor, θ-(BEDT-TTF)_2RbZn(SCN)_4"Physica B. 281-282. 680-681 (1999)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 鹿野田 一司: "有機導体系の金属-絶縁体転移"日本物理学会誌. 54. 107-114 (1999)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2020-05-15  

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