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重水素化したBEDT-TTF塩のμSRによる研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05433
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関埼玉大学

研究代表者

谷口 弘三  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50323374)

研究協力者 小林 拓矢  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード有機伝導体 / 磁性 / ミューエスアール / 磁化測定 / スピン構造 / 磁場誘起相転移 / 重水素化 / 磁気構造 / スピン再配列転移 / ミューオンサイト / 温度磁場相図 / 有機導体
研究成果の概要

まず、詳細なマクロ磁化測定により、k-ET2Cu[N(CN)2]Clのゼロ磁場反強磁性状態におけるスピン構造を決定した。これは、当初の計画にはなかった望外の成果である。次に、質的には同じ磁性体であると考えられていたk-(d8-ET)2Cu[N(CN)2]Brのスピン構造も決定したが、これら二つの塩のスピン構造が異なるということが判明した。さらに、同じ反強磁性相に位置する6種類の試料でμSR測定を行い、μSR回転シグナルの比を考察し、ミクロな観点でこのゼロ磁場スピン構造の変化を確認した。また、この塩での三つのミュオンサイトの内、二つは分子層で一つはアニオン層であるという重要知見も得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、ET塩における重要2物質のゼロ磁場スピン構造を決定したが、これはこの系では初の成功例であり、この系での応用研究(例えば、電気磁気効果の探索、X線照射による磁性変化の研究など)にとって重要な知見となる。また、多数のレビュー論文や専門書などでも取り上げられている有名なκ-型ET塩の温度―圧力相図に、新たな相境界があるという新事実が明らかになった。この相境界の近傍には反強磁性―超伝導の相境界があり、超伝導の出現に対して、この新相境界がどのような役割があるかを再考しなければならない。以上、本研究で得られた知見は、この系の磁性、超伝導研究に不連続的な発展をもたらすと期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ガジャマダ大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] κ型BEDT-TTF塩の反強磁性相のゼロ磁場磁気構造と磁場誘起スピン再配向2019

    • 著者名/発表者名
      綱川仁志、生沼浩介、石川瑠偉、谷口弘三
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 54 ページ: 43-51

    • NAID

      40021843797

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zero-Field Spin Structure and Spin Reorientations in Layered Organic Antiferromagnet, κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Cl, with Dzyaloshinskii?Moriya Interaction2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Rui、Tsunakawa Hitoshi、Oinuma Kohsuke、Michimura Shinji、Taniguchi Hiromi、Satoh Kazuhiko、Ishii Yasuyuki、Okamoto Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 6 ページ: 1-12

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.064701

    • NAID

      210000134865

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced phase separation with local structural ordering in organic molecular conductors2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuchiya, K. Nakagawa, J. Yamada, H. Taniguchi, and Y. Toda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 号: 13 ページ: 1343111-6

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.134311

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dimer-Mott and charge-ordered insulating states in the quasi-one-dimensional organic conductors delta(P)'- and delta(C)'-(BPDT-TTF)(2)ICl22017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, R. and Hashimoto, K. and Yoneyama, N. and Yoshimi, K. and Motoyama, Y. and Iguchi, S. and Ikemoto, Y. and Moriwaki, T. and Taniguchi, H. and Sasaki, T.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 11 ページ: 1151121-8

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.115112

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous metallic behaviour in the doped spin liquid candidate κ-(ET)4Hg2.89Br82017

    • 著者名/発表者名
      H. Oike, Y. Suzuki, H. Taniguchi, Y. Seki, K. Miyagawa, and K. Kanoda
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 756-756

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00941-6

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electric-field-induced intradimer charge disproportionation in the dimer-Mott insulatorβ'-(BEDT-TTF)2ICl2.2017

    • 著者名/発表者名
      Yuma Hattori, Satoshi Iguchi,Takahiko Sasaki, Shinichiro Iwai, Hiromi Taniguchi and Hideo Kishida
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 95 号: 8 ページ: 0851491-5

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.085149

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Studies on magnetism of the layered organic antiferromagnet bordered on a superconducting phase by μSR and magnetization measurements2016

    • 著者名/発表者名
      T. Uehara, M. Ito, J. Angel, J. Shimada, N. Komakine, T. Tsuchiya, H. Taniguchi, K. Satoh, K. Triyana, Y. Ishii, and I. Watanabe
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 85 号: 2 ページ: 0247101-6

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.024710

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 1H NMRによるX線照射されたκ-(ET)2Cu[N(CN)2]Clの磁気秩序抑制過程の観測III2019

    • 著者名/発表者名
      浦井瑞紀, 古川哲也, 宮川和也, 谷口弘三, 斉藤みく, 佐々木孝彦, 鹿野田一司
    • 学会等名
      日本物理学会2019年年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] κ型有機超伝導体における圧力下磁場侵入長測定2019

    • 著者名/発表者名
      若松浩大, 宮川和也, 谷口弘三, 鹿野田一司
    • 学会等名
      日本物理学会2019年年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] κ-ET2Cu[N(CN)2]Cl のゼロ磁場磁気構造2018

    • 著者名/発表者名
      谷口弘三, 綱川仁志, 生沼浩介, 石川瑠偉, 道村真司, 佐藤一彦, 石井康之, 岡本博之
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] κ-(d8-ET)2Cu[N(CN)2]Br のゼロ磁場磁気構造2018

    • 著者名/発表者名
      生沼浩介, 綱川仁志, 道村真司, 小林拓矢, 谷口弘三, 佐藤一彦, 石井康之, 岡本博之
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] κ-ET2X塩の反強磁性相のゼロ磁場μSR2018

    • 著者名/発表者名
      谷口弘三, 石川瑠偉, 小林拓矢, 道村真司, 佐藤一彦, 石井康之, Fahmi Astuti, Retno Asih, Julia Angel, 渡邊功雄
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 傾角反強磁性体κ-ET2Cu[N(CN)2]Clの磁場誘起スピン再配向2018

    • 著者名/発表者名
      綱川仁志, 生沼浩介, 石川瑠偉, 道村真司, 谷口弘三, 佐藤一彦, 石井康之, 岡本博之
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] κ-(d8-ET)2Cu[N(CN)2]Brの超伝導-反強磁性転移2018

    • 著者名/発表者名
      小澤宏彬, 岡野修樹, 小林拓矢, 道村真司, 谷口弘三, 佐藤一彦
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機モット絶縁体κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Clにおける光誘起キャリアダイナミクスにおける分子秩序化の影響2018

    • 著者名/発表者名
      土屋聡, 中川紘一, 谷口弘三, 戸田泰則
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 1H NMRによるX線照射されたκ-(ET)2Cu[N(CN)2]Clの磁気秩序抑制過程の観測II2018

    • 著者名/発表者名
      浦井瑞紀, 古川哲也, 宮川和也, 谷口弘三, 斉藤みく, 佐々木孝彦, 鹿野田一司
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機伝導体κ-(ET)4Hg2.89Br8の圧力下熱電効果測定2018

    • 著者名/発表者名
      若松浩大, 藤井武則, 鈴木悠司, 宮川和也, 谷口弘三, 鹿野田一司
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Zero-field magnetic structure and spin reorientations in layered organic antiferromagnets with Dzyaloshinshii-Moriya interaction2018

    • 著者名/発表者名
      谷口弘三
    • 学会等名
      4th International Conference on Functional Materials Science 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 強相関有機導体(BPDT-TTF)2Xにおける電子状態の次元性2017

    • 著者名/発表者名
      小林亮太, 橋本顕一郎, 米山直樹, 谷口弘三, 吉見一慶, 本山裕一, 佐々木孝彦
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] X線照射されたκ-(ET)2Cu[N(CN)2]Clの電気抵抗の量子臨界スケーリング解析2017

    • 著者名/発表者名
      浦井瑞紀, 古川哲也, 宮川和也, 伊藤美穂, 谷口弘三, 斉藤みく, 佐々木孝彦, 鹿野田一司
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 直流/交流磁化率測定によるκ-(d8-BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Brの温度掃引下反強磁性 超伝導転移の研究2017

    • 著者名/発表者名
      岡野修樹, 栗城裕悟, 谷口弘三, 佐藤一彦, 石井康之
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 角度回転磁化測定によるκ-(BEDT-TTF)2Xの傾角反強磁性の研究2017

    • 著者名/発表者名
      石川瑠偉, 土屋拓海, 谷口弘三, 佐藤一彦, 石井康之
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ミュオンスピン回転法による 型BEDT-TTF 塩 の反強磁性相の研究I2016

    • 著者名/発表者名
      谷口弘三, 伊藤美穂, 上原友敬, 佐藤一彦, 石井康之, 渡邊功雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ミュオンスピン回転法による 型BEDT-TTF 塩 の反強磁性相の研究II2016

    • 著者名/発表者名
      谷口弘三, 伊藤美穂, 上原友敬, 佐藤一彦, 石井康之, 渡邊功雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] J-PARC/MUSEにおけるミュオンスピン回転緩和法測定のための 圧力容器の開発2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤一彦, 丸地隆之, 谷口弘三A, 伊藤孝, 髭本亘
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 層状有機反強磁性体-(d8-BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Cl の 磁化特性の研究2016

    • 著者名/発表者名
      土屋拓海, 谷口弘三, 佐藤一彦
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] EDT-TTF系層状有機反強磁性体のスピンフロップ磁場の研究2016

    • 著者名/発表者名
      石川瑠偉 石川瑠偉 , 有山 正樹 , 谷口弘三 谷口弘三 , 佐藤一彦 佐
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Mott転移近傍有機物質の総分離と超伝導研究2016

    • 著者名/発表者名
      岡野 修樹,栗城 修樹,栗城 裕悟,谷口 裕悟,谷口 裕悟,谷口 弘三,佐藤 弘三,佐藤 弘三,佐藤 一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機 超伝導(ET)4Hg 2.89Br 8のネルンスト効果2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木悠司 鈴木悠司 , 藤井武則,宮川和也 宮川和也 , 谷口弘B, 鹿野田一司
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 電子のスピンが量子液体状態にある特異な金属の発見-結晶中で独立に振る舞う電荷とスピン

    • URL

      http://www.saitama-u.ac.jp/topics_archives/2017-0929-0859-9.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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