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多バンド系におけるディラック電子の熱輸送に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23740257
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京大学

研究代表者

鴻池 貴子  東京大学, 物性研究所, 助教 (70447316)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012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)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード分子性固体・有機導体 / ディラック電子系 / 圧力 / 熱起電力測定 / ディラック電子 / 熱起電力 / ネルンスト効果 / 有機導体
研究概要

本研究では,圧力下においてディラック電子系と通常の電子系の両方をあわせ持つ分子性導体体θ-(BEDT-TTF)_2I_3を対象として熱起電力の測定を行い,多バンド系でのディラック電子に焦点をあてた研究を行う.本研究には,まだ十分に確立していない圧力下熱輸送測定技術の開発を行うという意義もある.多バンド効果を理解するためには,まずディラック電子系のみを有するα-(BEDT-TTF)_2I_3の振る舞いを理解しておく必要がある.初年度の研究により,まず低周波ac法による常圧・圧力下での熱起電力測定系を立ち上げ,圧力下でのα型試料の熱起電力測定に成功した.とくに磁場下の測定では,ゼーベック効果を上回る強度のネルンスト効果が現れ,通常の金属とはまったく異なる振る舞いが観測された.このネルンスト信号は低温・磁場下で1mV/Kを超える非常に巨大な強度を示す.過去のデータと照らし合わせると巨大なシグナルは量子極限領域で観測されていることが分かり,これらはディラック電子系特有のランダウ準位の形成,とくにディラック点に形成されるN=0のランダウレベル(ゼロモード)に関連していると考えられる.このようにα型試料において予想をはるかに上回る興味深いデータが得られたため,当初の目標であったθ型に関する測定を保留し,最終年度もα型試料に対する測定を継続して,この現象の解明を進めた.その結果,本物質で観測されたネルンスト効果は電子とホールが共存するゼロモードの本質的な特異性を反映していることが明らかとなった.巨大なシグナル強度の原因としては,本物質におけるクリーンな電子系によるシャープなランダウ準位幅とスピン分離によるギャップの存在が深く関わっていることが示唆される.

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Anomalous Thermoelectric Transport and Giant Nernst Effect in Multilayered Massless DiracFermion System, J

    • 著者名/発表者名
      Takako Konoike, Mitsuyuki Sato, Kazuhito
    • 雑誌名

      Phys. Soc. Jpn.

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 有機導体を用いたディラック電子系の熱物性測定2013

    • 著者名/発表者名
      鴻池貴子
    • 学会等名
      日本物理学会,JPSJフレンドシップミーティング
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 圧力下α-(BEDT-TTF)2I3のディラック電子系における熱起電力・ネルンスト効果2013

    • 著者名/発表者名
      鴻池貴子,佐藤光幸,内田和人,長田俊人
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermal properties of organic Dirac electron systems2013

    • 著者名/発表者名
      T. Konoike
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2013)
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 圧力下alpha-(BEDT-TTF)2I3のディラック電子系における熱起電力・ネルンスト効果2013

    • 著者名/発表者名
      鴻池貴子
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] (BEDT-TTF)2I3の圧力・磁場下熱電効果測定2012

    • 著者名/発表者名
      鴻池貴子,内田和人,長田俊人
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] α-(BEDT-TTF)2I3の圧力下熱測定2012

    • 著者名/発表者名
      鴻池貴子,内田和人,長田俊人
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermopower and Nernt effect of Massless Dirac Fermion System α-(BEDT-TTF)2I3 Under Pressure2012

    • 著者名/発表者名
      T. Konoike, K. Uchida, M. Sato, T. Osada
    • 学会等名
      International Symposium on Materials Science Openes by Molecular Degrees of Freedom (MDF2012)
    • 発表場所
      Miyazaki, Japan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermodynamic Properties of Massless Dirac Fermion System α-(BEDT-TTF)2I3 Under Pressure2012

    • 著者名/発表者名
      T. Konoike, K. Uchida, T. Osada
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2012 (ICSM2012)
    • 発表場所
      Atlanta, USA.
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermopower and Nernst effect of Massless Dirac Fermion System alpha-(BEDT-TTF)2I3 Under Pressure2012

    • 著者名/発表者名
      T. Konoike
    • 学会等名
      International Symposium on Materials Science Openes by Molecular Degrees of Freedom (MDF2012)
    • 発表場所
      Miyazaki, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] alpha-(BEDT-TTF)2I3の圧力・磁場下熱電効果測定2012

    • 著者名/発表者名
      鴻池貴子
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Thermodynamic Properties of Massless Dirac Fermion System alpha-(BEDT-TTF)2I3 Under Pressure2012

    • 著者名/発表者名
      T. Konoike
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2012 (ICSM2012)
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] alpha-(BEDT-TTF)2I3の圧力下熱測定2012

    • 著者名/発表者名
      鴻池 貴子
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] 角度依存シュタルク・サイク ロトロン共鳴とその応用2013

    • 著者名/発表者名
      鴻池貴子
    • 出版者
      パリティ28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] 強磁場下電気伝導に現れるサイクロトロ ン共鳴2013

    • 著者名/発表者名
      長田俊人,熊谷篤,内田和人,鴻池貴子
    • 出版者
      固体物理48
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] α-(BEDT-TTF)2I3におけるディラック電子系の比熱とその磁場効果2012

    • 著者名/発表者名
      鴻池貴子,内田和人,長田俊人
    • 出版者
      固体物理47
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://osada.issp.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2020-05-15  

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