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ミュオンスピン回転緩和法による低温高圧下における強相関有機伝導体の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03533
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関埼玉大学

研究代表者

佐藤 一彦  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60225927)

研究分担者 谷口 弘三  埼玉大学, 理工学研究科 (50323374)
髭本 亘  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター (90291103)
研究協力者 小林 拓矢  
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードミュオンスピン回転緩和法 / 磁性 / 有機伝導体 / 高圧 / 低温
研究成果の概要

大強度陽子加速器施設(J-PARC)のミュオン実験施設において、1.5GPa以上の高圧力下でミュオンスピン回転緩和法実験(μSR)を行う新たな圧力容器を設計・作成した。有機反強磁性体β'-(BEDT-TTF)_2ICl_2の1gの試料をこの圧力容器内にセットし、常圧においてμSR実験を行った。結果として、測定に十分な強度のμSR信号が得られ、開発したμSR用圧力容器の有用性が確認された。
また、β'-(BEDT-TTF)_2ICl_2の磁気的性質を理解する為に、類縁体、β'-(BEDSe-TTF)_2ICl_2とβ'-(BEDSe-TTF)_2IBr_2のμSR実験を常圧にて行った。反強磁性状態において明確なミュオンスピン回転信号を示したβ'-(BEDT-TTF)_2ICl_2とは異なり、両塩においては明確なミュオン回転信号は得られなかった。このことから、これらの塩では、ミュオンサイトがBEDT-TTF塩とは異なる可能性などを提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機伝導体では輸送現象測定や熱測定は広く行われているがNMRを除きミクロな磁気測定は比較的まれであり、μSRの実験例は少ない。特に高圧下では研究代表者のグループが世界の先頭に立っている。有機伝導体は密度が小さいために、高圧下μSRには不利な対象ではあるが、逆に有機伝導体で高圧下μSRの測定技術を確立すればそのノウハウは容易に希土類や酸化物など密度の大きな物質に適用可能となる。強相関電子系全般に対する波及効果が期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Spin structure at zero magnetic field and field-induced spin reorientation transitions in a layered organic canted antiferromagnet bordering a superconducting phase2020

    • 著者名/発表者名
      Kohsuke Oinuma, Naoki Okano, Hitoshi Tsunakawa, Shinji Michimura, Takuya Kobayashi, Hiromi Taniguchi, Kazuhiko Satoh, Julia Angel, Isao Watanabe, Yasuyuki Ishii, Hiroyuki Okamoto, Tetsuaki Itou
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 102 号: 3 ページ: 035102-035102

    • DOI

      10.1103/physrevb.102.035102

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge disproportionation in the spin-liquid candidate κ-(ET)2Cu2(CN)3 at 6 K revealed by 63Cu NQR measurements2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, Q.-P. Ding, H. Taniguchi, K. Satoh, A. Kawamoto, Y. Furukawa
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 2 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevresearch.2.042023

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機伝導体の高圧μSRとJ-PARC2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤一彦、谷口弘三、髭本亘、伊藤孝
    • 雑誌名

      めそん

      巻: 48 ページ: 32-37

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 混晶試料によるκ型ET塩の反強磁性相の研究2021

    • 著者名/発表者名
      生沼浩介, 綱川仁志, 鈴木航平, 道村真司, 小林拓矢, 谷口弘三, 佐藤一彦, 石井康之, 岡本博之, 伊藤哲明
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 微視的測定手法による有機電荷移動錯体λ-(BEST)2GaCl4の反強磁性秩序の観測2021

    • 著者名/発表者名
      小林拓矢, 伊藤有咲, Dita Puspita Sari, 渡邊功雄, 斎藤洋平, 河本充司, 佐藤一彦, 谷口弘三
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規電荷移動錯体κ-(BEST)2Cu2(CN)3の基礎物性と圧力下電気抵抗2021

    • 著者名/発表者名
      櫻井健人, 小林拓矢, 谷口弘三, 佐藤一彦, 道村真司, 小坂昌史
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規有機電荷移動錯体(BEST)2CuCl2における10 K級圧力誘起超伝導の発見2021

    • 著者名/発表者名
      菅原佳哉, 天川智之, 小林拓矢, 谷口弘三, 佐藤一彦, 郷地順, 上床美也
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] イッテルビウム絶縁体 YbAgS2 の低次元磁性2021

    • 著者名/発表者名
      飯塚亮介, 道村真司, 青木優樹, 佐藤一彦, 小林拓矢, 谷口弘三, 髭本亘, 石﨑嵩人, 山本隆文, 大山研司, 赤木暢, 大久保晋, 太田仁, 小坂昌史
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] λ型有機導体におけるBEDSe-TTF分子置換による反強磁性相の拡張2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤有咲, 小林拓矢, 谷口弘三, 佐藤一彦, 綱川仁志, 渡邊功雄, Dita Puspita Sari
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] μSR法による層状有機反強磁性絶縁体β'-(BEDSe-TTF)2X(X=ICl2,IBr2)の研究2020

    • 著者名/発表者名
      渋谷淳, 綱川仁志, 大島美由紀, 小松宏彰, 小林拓矢, 谷口弘三, 佐藤一彦, 髭本亘, 幸田章宏
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機超伝導体κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Brのゼロ磁場下63Cu-NQRによる研究2020

    • 著者名/発表者名
      小澤宏彬, 小林拓矢, 綱川仁志, 生沼浩介, 佐藤一彦, 谷口弘三, 河本充司
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] κがたET塩の反強磁性相が示す磁場誘起スピン再配向転移の相図2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木航平、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
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] κ型ET塩の反強磁性相における2つのゼロ磁場磁気構造2019

    • 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、伊藤哲明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 63Cu-NQRによるκ-(ET)2Cu[N(CN)2]Clの磁気構造の研究2019

    • 著者名/発表者名
      綱川仁志、生沼浩介、小林拓矢、谷口弘三、佐藤一彦、河本充司
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 63Cu-NQRによるκ(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3の研究2019

    • 著者名/発表者名
      小林拓矢、古川裕次、Qingpin Ding、河本充司、佐藤一彦、谷口弘三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] κ-(d8-ET)2Cu[N(CN)2]Brの超伝導ー反強磁性転移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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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列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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] κ-ET2X円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
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-04-15  

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