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乱れを制御したダイマーモット絶縁体における量子スピン液体状態の発現と消失

研究課題

研究課題/領域番号 16K05747
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 機能物性化学
研究機関山梨大学

研究代表者

米山 直樹  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (80312643)

研究協力者 榎本 真哉  
芦沢 方大  
西村 雄磨  
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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード量子スピン液体 / ダイマーモット絶縁体 / 真性モット絶縁体 / 化学圧力 / 部分分子置換 / 有機導体 / 強相関電子系
研究成果の概要

量子スピン液体状態は磁気モーメント(スピン)が極低温までゆらいだ液体のような状態にあるもので,微小な磁気記録媒体への応用としても注目される現象である.ある有機分子性の結晶でこの量子スピン液体状態が実現していることが以前から知られているが,本研究ではこの有機結晶への不純物分子の導入によって,量子スピン液体状態が壊れてしまう原因を高圧下電気抵抗測定の実験によって明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,不純物分子による量子スピン液体状態の壊れ方が不純物分子の大きさによって異なることを検証した.母体結晶中の有機分子よりも小さい分子を不純物としたときは結晶中の“乱れ”によって,逆に大きい分子の場合は結晶内部に“実効的な圧力”が加わった状態になることで,量子スピン液体状態が壊れてしまう.このことは量子スピン液体状態を制御・応用するための将来的指針となると思われる.

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

    (7件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [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
  • [学会発表] X-ray irradiation effect on a genuine organic Mott insulator (BEDT-TTF)Cu[N(CN)2]2: II2019

    • 著者名/発表者名
      M. K. Nuryadin, S. Iguchi, K. Hashimoto, K. Itoh, N. Yoneyama, T. Moriwaki, Y. Ikemoto, T. Sasaki
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会(2019年)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 部分分子置換したk-(ET)2Cu2(CN)3における高圧下電気抵抗率2018

    • 著者名/発表者名
      芦沢方大,米山直樹,長尾雅則,田中功,佐々木孝彦
    • 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] X-ray irradiation effect on a genuine organic Mott insulator (BEDT-TTF)Cu[N(CN)2]22018

    • 著者名/発表者名
      M. K. Nuryadin, S. Iguchi, K. Hashimoto, N. Yoneyama, T. Moriwaki, Y. Ikemoto, T. Sasaki
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 擬一次元有機伝導体beta-(BPDT-TTF)2X(X=IBr2, AuBr2)の電気抵抗と静磁化率2017

    • 著者名/発表者名
      岡根由紘,米山直樹,武井貴弘,熊田伸弘,小林亮太,橋本顕一郎,佐々木孝彦
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会2017仙台
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] S=1/2一次元反強磁性鎖を有する(BEDT-TTF)Cu[N(CN)2]2の静磁化率2017

    • 著者名/発表者名
      米山直樹,赤池佳亮,手塚健太,武井貴弘,熊田伸弘,佐々木孝彦
    • 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
  • [備考] 米山研究室:研究内容

    • URL

      http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~nyoneyama/research.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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