| 研究課題/領域番号 |
19K05405
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32020:機能物性化学関連
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
山本 貴 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (20511017)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 軌道自由度 / 分子性固体 / 超伝導体 / 金属－絶縁体転移 / 反強磁性 / 近赤外分光法 / 振動分光法 / 四次元X線回折 / 分子性導体 / 分子軌道自由度 / 分子分光 / 金属ジチオレン錯体 / 分子性伝導体 / 高圧 / 分子性超伝導体 / 一軸圧縮 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超伝導には、永久電流を担うための弱い電子対を形成する結合力が必要である。一方で、電子を引き離す反発力による磁気的効果も無視できない。本研究では、分子性超伝導体を用いて、結合力と反発力が両立できる「からくり」を解明する。分子性結晶の超伝導体は、HOMOとLUMOの準位が近いので、軌道自由度が存在する。例えば「HOMOは結合力を担い、LUMOは反発力を担う」というように、互いの役割が独立している。分光学的手法による結合力と反発力の定量化を行うことで、弱い電子対の形成に適した条件を見出す。また、結合力や反発力を選択的に促進させることで、分子性結晶に複合的機能を付与できるのか試みる。
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| 研究成果の概要 |
分子性伝導体・磁性体は、固体物理学において有用なモデル化合物である。本研究では、軌道準位が近い超伝導体等でも、モデル化合物として有用なのか検討した。HOMOとLUMOの準位が近い金属ジチオレン錯体塩を対象に分光学的手法により、占有（非占有）軌道とその準位を決定できた。三種類の白金錯体塩の金属-絶縁体相転移において、半数の分子の軌道準位が入れ替わるという、軌道自由度に基づく相転移を見出した。圧力下超伝導体であるパラジウム錯体塩では、最外殻軌道の不安定性のため、部分的なValence Bond Orderを伴う基底状態を見出した。また、軌道の不安定性をX線回折でも検知できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果により、近接した準位の軌道による効果が物性に影響を及ぼすと考えられている系の電子状態を探る本格的な実験的研究が可能になる。例えば、単一成分の分子性超伝導体における電子対の探索や、分子性のディラック電子系において光速に近いキャリアの源を探る研究などに着手できるようになる。無機物のd軌道とは異なり、HOMOとLUMOという二準位のみから成る単純な電子系を用いることで、磁性と伝導性や光学特性を絡めた新奇現象を探索することが可能になる。
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