有機導体で実現する相対論的電子系の電子状態と出現機構

• 研究課題/領域番号: 24654111
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 西尾 豊 東邦大学, 理学部, 教授 (20172629)
• 研究分担者: 田嶋 尚也 東邦大学, 理学部, 准教授 (40316930) ; 梶田 晃示 東邦大学, 理学部, 名誉教授 (50011739)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ゼロギャップ伝導体 / 線形分散 / 電子状態 / 熱起電力 / 有機伝導体 / ディラック点 / 電子構造 / 電荷秩序転移 / ホール効果 / 電子状態密度 / Dirac 電子

研究概要

本研究では金属でも半導体でもない新しい伝導体のzero gap 伝導体で最も特徴的な電子構造である価電子帯と伝導体の接点のディラック点近傍で相対論的量子に特徴的な線形分散関係が成り立っているのか直接的に調べるため、圧力下で熱起電力を測定することを試みた。その結果、低圧側では電荷秩序形成に伴って存在するフェルミ準位でのgapによるゼーベック係数の消滅が観測され、高圧のzero gap状態ではgapは消滅し、ディラック点から5meVの範囲ではほぼ線形分散関係を満たすゼーベック係数の温度依存性が観測された。さらに1meV以内のごく近傍では電子間相互作用等による状態密度の減少が初めて観測された。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular Dirac Fermion Systems -Theoretical and Experimental Approaches- (2014)
  • 著者名/発表者名: Koji Kajita, Yutaka Nishio, Naoya Tajima, Yoshikazu Suzumura, Akito Kobayashi
  • 雑誌名: JPSJ Invited Review Papers ページ: 83-83
  • NAID: 210000133158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelectric Power of Multi- layered Massless Dirac Fermion Systemα-(BEDT-TTF)_2I_3?Charge Ordering and Zero-Gap States? (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Kitamura, Naoya Tajima, Koji Kajita, Reizo Kato, Masafumi Tamura, Toshio Naito, Yutaka Nishio
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelectric Power of Multilayered Massless Dirac Fermion System α-(BEDT-TTF)2I3 -Charge Ordering and Zero-Gap States- (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Kitamura, Naoya Tajima, Koji Kajita, Reizo Kato, Masafumi Tamura, Toshio Naito, Yutaka Nishio
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 1
  • DOI: 10.7566/jpscp.1.012097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Dirac Fermion System -Theoretical and Experimental Approach- (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kajita, Y. Nishio, N. Tajima, Y. Suzumura, and A. Kobayashi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc Jpn. 巻: 83
  • NAID: 210000133158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Hall Effect in Multilayered Massless Dirac Fermion Systems with Tilted Cones (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Tajima, T. Yamauchi, T. Yamaguchi, M. Suda, Y. Kawasugi, H. M. Yamamoto, R. Kato, Y. Nishio, and K. Kajita
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 88 号: 7
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.075315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport Phenomena in Multilayered Massless Dirac Fermion Systemα-(BEDT-TTF)_2I_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoya Tajima, Yutaka Nishio, Koji Kajita
  • 雑誌名: Crystals 巻: 2 ページ: 643-661
  • 査読あり
• [雑誌論文] Paramagnetic Metal-Antiferromagnetic Insulator Transition of λ-BETS_2Fe_xGa_<1-x>Cl_4 System (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Akiba, H.Sugawara, K.Nobori, K.Shimada, N.Tajima, Y.Nishio, K.Kajita, B.Zhou, A.Kobayashi, H.Kobayashi
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 81 号: 5 ページ: 53601-53603
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.053601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport Phenomena in Multilayered Massless Dirac Fermion System α-(BEDT-TTF)2I3 (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Tajima, Y. Nishio, and K. Kajita
  • 雑誌名: Crystals 巻: 2 号: 2 ページ: 643-661
  • DOI: 10.3390/cryst2020643
  • 査読あり
• [雑誌論文] Paramagnetic Metal-Antiferromagnetic Insulator Transition in π-d System λ-BETS2FeCl4, BETS = Bis(ethylenedithio)tetraselenafulvalene (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Akiba
  • 雑誌名: Crystals 巻: 2 号: 3 ページ: 984-995
  • DOI: 10.3390/cryst2030984
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ground State and Pressure-induced Superconductivity of Checkerboard-type Charge-ordered Molecular Conductor beta-(meso-DMBEDT-TTF)_2X (X = PF_6 and AsF_6) (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Shikama, T.Shimokawa, S.Lee, T.Isono, A.Ueda , K.Takahashi, A.Nakao , R.Kumai, H.Nakao, K.Kobayashi, Y.Murakami, M.Kimata, H.Tajima, K.Matsubayashi, Y.Uwatoko, Y.Nishio, K.Kajita, and H.Mori
  • 雑誌名: Crystals 巻: 2 号: 4 ページ: 1502-1513
  • DOI: 10.3390/cryst2041502
  • 査読あり
• [学会発表] 分子性Dirac電子系への正孔注入効果と量子伝導現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山内貴弘,小澤拓弥,田嶋尚也,須田理行,川椙義高,山本浩史,加藤礼三,西尾豊,梶田晃示
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東海大湘南キャンパス
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] 多層Dirac電子系における量子ホール状態と量子ネルンスト効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山内貴弘,田嶋尚也,須田理行,川椙義高,山本浩史,加藤礼三,西尾豊,梶田晃示
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] Thermoelectric Power in Multilayered Massless Dirac Fermion Systemα-(BEDT-TTF)_2I_3 (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Kitamura, Naoya Tajima, Koji Kajita, Reizo Kato, Masafumi Tamura, Toshio Naito, and Yutaka Nishio
  • 学会等名: The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 年月日: 2013-07-18
• [学会発表] Quantum Transport Phenomena in Molecular Dirac Fermion Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Tajima, T. Yamauchi, M. Suda, Y. Kawasugi, H. M. Yamamoto, R. Kato, Y. Nishio and K. Kajita
  • 学会等名: 20th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems
  • 発表場所: ヴロツワフ,ポーランド
  • 年月日: 2013-07-04
• [学会発表] α-ET_2I_3のディラック電子とゼロモード電子 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梶田晃示,三浦克哉,遠藤里美,佐藤光幸,田嶋尚也,西尾豊
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] α-(BEDT-TTF)_2I_3の中間圧力域と高圧力域におけるDirac電子状態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小澤拓弥,山内貴弘,田嶋尚也,加藤礼三,西尾豊,梶田晃示
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] ゼロギャップ伝導体α-(BEDT-TTF)_2I_3の熱起電力IV (2013)
  • 著者名/発表者名: 北村竜一,西尾豊,田嶋尚也,梶田晃示,加藤礼三,田村雅史,内藤俊雄
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] ゼロギャップ伝導体α-(BEDT-TTF)_2I_3の熱起電力3 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北村竜一,加藤礼三,田村雅史,内藤俊雄,西尾豊,田嶋尚也,梶田晃示
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 横浜国大
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Thermoelectric Power in Multilayered Massless Dirac Fermion System α-(BEDT-TTF)2I3
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Kitamura, Naoya Tajima, Koji Kajita, Reizo Kato, Masafumi Tamura, Toshio Naito, and Yutaka Nishio
  • 学会等名: The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉県
• [学会発表] Quantum Transport Phenomena in Molecular Dirac Fermion Systems
  • 著者名/発表者名: N. Tajima, T. Yamauchi, M. Suda, Y. Kawasugi, H. M. Yamamoto, R. Kato, Y. Nishio and K. Kajita
  • 学会等名: 20th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems
  • 発表場所: Wroclaw, Poland
• [学会発表] Effects of Zero-Mode Landau Carriers on Transport in Dirac Fermion System α-(BEDT-TTF)2I3
  • 著者名/発表者名: Takuya Ozawa, Takahiro. Yamauchi, S. Kurosaka, Naoya Tajima, Reizo Kato, Yutaka Nishio Koji Kajita
  • 学会等名: The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS Chiba, Japan
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉県
• [学会発表] ゼロギャップ伝導体α-(BEDT-TTF)2I3の熱起電力3
  • 著者名/発表者名: 北村竜一，加藤礼三，田村雅史，内藤俊雄，西尾豊，田嶋尚也，梶田晃示
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県）
• [学会発表] ゼロギャップ伝導体α-(BEDT-TTF)2I3の熱起電力IV
  • 著者名/発表者名: 北村竜一，西尾豊，田嶋尚也，梶田晃示，加藤礼三，田村雅史，内藤俊雄
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
• [学会発表] α-(BEDT-TTF)2I3の中間圧力域と高圧力域におけるDirac電子状態
  • 著者名/発表者名: 小澤拓弥，山内貴弘，田嶋尚也，加藤礼三，西尾豊，梶田晃示
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
• [学会発表] α-ET2I3のディラック電子とゼロモード電子
  • 著者名/発表者名: 梶田晃示，三浦克哉，遠藤里美，佐藤光幸，田嶋尚也，西尾豊
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
• [備考] 東邦大学 理学部 物理学科 物性物理学教室
  • URL: http://www2.ph.sci.toho-u.ac.jp/tajima/publication.html
• [備考] 東邦大学 教育・研究業績データベース
  • URL: http://gyoseki.toho-u.ac.jp/thuhp/KgApp?kozac=26051100&year=2012&kozafst=1