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強相関絶縁層が挿入された新型層状有機超伝導体における新奇な電子状態の探索

研究課題

研究課題/領域番号 16K05436
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

川本 正  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (60323789)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード超伝導 / 結晶構造 / 電荷秩序 / モット絶縁体 / 強相関電子系 / 反強磁性 / 分子性固体
研究成果の概要

ドナーとアニオンの組成比が1:1である真性モット絶縁体(BEDT-TTF)TaF6の基底状態がネール温度10 Kの反強磁性絶縁体であることを明らかにした。(BEDT-TTF)2TaF6に複数存在する多形の構造と電子状態も明らかにした。特にkappa型では歪んだ三角格子のダイマーモット絶縁体であるにも関わらず、スピン液体の可能性を見出した。強相関絶縁層をもつ層状超伝導体(EtDTET)(TCNQ)の構造と超伝導転移点を対応させた。2種類ある(BEDT-TTF)2Cu(CF3)4(TCE)の量子振動の測定から、双方とも実効的に1/2充填率バンドであることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

固体において、同一サイトでの電子のクーロン反発によって絶縁体となるモット絶縁体の研究は古くからなされている。四角格子をもつモット絶縁体はそれに相当する物質がないため、理論からの研究がなされている。(BEDT-TTF)TaF6は四角格子をもつ真性モット絶縁体であり、この物質の基底状態が反強磁性絶縁体であることを実験で確定させたことは、モット絶縁体の研究において重要な結果である。また、このような絶縁体の層が組み込まれた層状超伝導体の電子状態を実験により詳しく調べることで、超伝導発現における絶縁層の必要性の解明に繋がるものである。

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

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Argonne National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Argonne National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A New Dimer Mott Insulator: κ-(BEDT-TTF)2TaF62018

    • 著者名/発表者名
      T. Kawamoto, K. Kurata, and T. Mori
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 87 号: 8 ページ: 83703-83703

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.083703

    • NAID

      210000134913

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The thermoelectric power of band-filling controlled organic conductors, beta'-(BEDT-TTF)3(CoCl4)2-x(GaCl4)x2018

    • 著者名/発表者名
      清田泰裕、川本正、他
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. A

      巻: 6 号: 5 ページ: 2004-2010

    • DOI

      10.1039/c7ta06987a

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Successive dimensional transition in (TMTTF)2PF6 revealed by synchrotron x-ray diffraction2017

    • 著者名/発表者名
      鬼頭俊介、藤井達也、川本正、他
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 119 号: 6

    • DOI

      10.1103/physrevlett.119.065701

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge ordering transitions of the new organic conductors delta_m- and delta_o-(BEDT-TTF)2TaF62017

    • 著者名/発表者名
      川本正、他
    • 雑誌名

      Magnetochemistry

      巻: 3 号: 1 ページ: 14-14

    • DOI

      10.3390/magnetochemistry3010014

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Metal-insulator transition of the new one-dimensional organic conductors with complete uniform stacks: (DMEDO-TTF)2X (X = ClO4 and BF4)2016

    • 著者名/発表者名
      久米田翔平、川本正、他
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 85 号: 9 ページ: 094701-094701

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.094701

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 絶縁層に極性分子をもつ有機超伝導体2016

    • 著者名/発表者名
      川本正、森健彦
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 71 号: 8 ページ: 541-546

    • DOI

      10.11316/butsuri.71.8_541

    • NAID

      130005282459

    • ISSN
      0029-0181, 2423-8872
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 有機超伝導体(EtDTET)(TCNQ)の超伝導転移と構造2019

    • 著者名/発表者名
      川本正、他
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ダイマーモット絶縁体kappa-(BEDT-TTF)2TaF6の磁気トルク2018

    • 著者名/発表者名
      川本正、他
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A new dimer Mott insulator kappa-(BEDT-TTF)2TaF62018

    • 著者名/発表者名
      川本正、他
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Conductivity and Magnetism in Molecular Materials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 真性モット絶縁体 (BEDT-TTF)TaF6の低温構造2017

    • 著者名/発表者名
      川本正、他
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 2種類のδ型(BEDT-TTF)2TaF6における電荷秩序転移2017

    • 著者名/発表者名
      川本正、他
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A genuine Mott insulator β-(BEDT-TTF)TaF62017

    • 著者名/発表者名
      川本正、他
    • 学会等名
      12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2次元正方格子をもつ真性モット絶縁体 (BEDT-TTF)TaF6の磁気トルク2016

    • 著者名/発表者名
      川本正、他
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大
    • 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] Structural and electronic properties of the organic superconductors, (BEDT-TTF)2M(CF3)4(TCE) (M = Cu and Ag)2016

    • 著者名/発表者名
      川本正、他
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Conductivity & Magnetism in Molecular Materials
    • 発表場所
      Mount Holyoke College(米国)
    • 年月日
      2016-08-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      http://t2r2.star.titech.ac.jp/cgi-bin/researcherpublicationlist.cgi?alldisp=1&q_researcher_content_number=CTT100380472

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-16  

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