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分子性導体におけるディラック電子のトポロジーとゼロギャップ物質の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26400355
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 物性Ⅱ
研究機関名古屋大学

研究代表者

鈴村 順三  名古屋大学, 理学研究科, 名誉教授 (90108449)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード分子性導体 / ディラック点 / 偶奇性 / トポロジー / ディラック・コーン / ゼロギャップ / ディラック電子 / ゼロギャップ状態 / 有機導体 / 単一成分分子性導体 / ノーダルライン半金属
研究成果の概要

分子性導体において2つのバンドが縮退して生じるディラック点の出現機構を研究した。有機分子の結晶が空間反転対称を持つ場合、電子の波動関数も反転に対して偶関数または奇関数となる。これから得られる位相(トポロジー)の性質がディラック点の出現の原因であることを示した。これを3次元単一成分分子性導体に応用し、HOMOとLUMO軌道の偶奇性から得られるディラック点が3次元ループを描くことを見つけた。これより、系に相反する2つの要素が内在することがディラック電子の本質で、その出現に必要なトポロジカルな条件を明らかにした。さらにディラックコーンの傾きは電気伝導度の実験から検証できることを示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 5件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 10件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] パリ南大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Emergence of the Dirac Electron System in a Single-Component Molecular Conductor under High Pressure2017

    • 著者名/発表者名
      Reizo Kato, HengBo Cui, Takao Tsumuraya, Tsuyoshi Miyazaki, and Yoshikazu Suzumura
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 号: 5 ページ: 1770-1773

    • DOI

      10.1021/jacs.6b12187

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetic Susceptibility of Dirac Electrons in Single-Component Molecular Conductor [Pd(dddt)2] under Pressure2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzumura and R. Kato
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 5S3 ページ: 05FB02-05FB02

    • DOI

      10.7567/jjap.56.05fb02

    • NAID

      210000147805

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis of Dirac Point in the Organic Conductor \alpha-(BEDT-TTF)_2I_32016

    • 著者名/発表者名
      Y.Suzumura
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 5 ページ: 053708-053708

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.053708

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Longitudinal conductivity of a three-dimensional Dirac electron gas in magnetic field2015

    • 著者名/発表者名
      I. Proskurin, M. Ogata and Y. Suzumura
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Series

      巻: 603 ページ: 012009-012009

    • DOI

      10.1088/1742-6596/603/1/012009

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Plaquette chirality patterns for robust zero-gap states in alpha-type organic conductor2015

    • 著者名/発表者名
      F. Piechon, Y. Suzumura and T. Morinari
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Series

      巻: 603 ページ: 012010-012010

    • DOI

      10.1088/1742-6596/603/1/012010

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reflectance of Dirac electrons in organic conductor2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzumura, I. Proskurin and M. Ogata
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Series

      巻: 603 ページ: 012011-012011

    • DOI

      10.1088/1742-6596/603/1/012011

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Longitudinal conductivity of massless fermions with tilted Dirac cone in magnetic field2015

    • 著者名/発表者名
      I. Proskurin, M. Ogata and Y. Suzumura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 91 号: 19

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.195413

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On the Possible Zero-gap State in Organic Conductor α-(BEDT-TSF)_2I_3 Under Pressure2014

    • 著者名/発表者名
      T. Morinari and Y. Suzumura
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 9 ページ: 094701-094701

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.094701

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular Dirac Fermion System -Theoretical and Experimental Approach-2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Kajita, Yutaka Nishio, Naoya Tajima, Yoshikazu Suzumura, and Akito Kobayash
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 7 ページ: 072002-072002

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.072002

    • NAID

      210000133158

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamical Conductivity of Dirac Electrons in Organic Conductors2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzumura, I. Proskurin, and M. Ogata
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 9 ページ: 094705-094705

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.094705

    • NAID

      40020194617

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 単一成分分子性導体[Pd(dddt)_2]のノーダルライン半金属の磁化率2017

    • 著者名/発表者名
      鈴村順三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 有機Massless Dirac系のNMR Shiftにおける長距離クーロン相互作用の効果2016

    • 著者名/発表者名
      鈴村順三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 有機導体のディラック点における対称性の役割2016

    • 著者名/発表者名
      鈴村順三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Dirac electrons in single-component molecular conductor [Pd(dddt)_2] under pressure2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzumura and R. Kato
    • 学会等名
      17th International Conference on High Pressure in Semiconductor Physics
    • 発表場所
      Univ. of Tokyo
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単一成分分子性導体[Pd(dddt)_2]におけるディラック点の性質2016

    • 著者名/発表者名
      鈴村順三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子性導体[Pd((dddt)2)]のディラック電子におけるトポロジカルな性質2015

    • 著者名/発表者名
      鈴村順三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Topological property of exotic Dirac electrons in organic conductor2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzumura
    • 学会等名
      11th International Symposium on Crystaline Organic Materials,Superconductors and Magnets (ISCOM2015)
    • 発表場所
      Bad Gogging, Germany
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機導体のディラック電子における反射率2015

    • 著者名/発表者名
      鈴村順三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Reflectance of Dirac electrons in organic conductor2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzumura
    • 学会等名
      Int. Workshop on Dirac Electrons in Solids
    • 発表場所
      Univ. of Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-01-14 – 2015-01-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Plaquette chirality patterns for robust zero-gap states in alpha-type organic conductor2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzumura
    • 学会等名
      Int. Workshop on Dirac Electrons in Solids
    • 発表場所
      Univ. of Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-01-14 – 2015-01-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] α型有機導体のエネルギーバンドにおけるhopping energyの役割2014

    • 著者名/発表者名
      鈴村順三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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