赤外分光測定による電荷秩序系有機導体の電荷グラス・電荷液体状態の研究

• 研究課題/領域番号: 26800173
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 橋本 顕一郎 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00634982)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 電荷秩序 / 電荷ガラス / 幾何学的フラストレーション / 有機導体 / 光学伝導度 / モット絶縁体 / 超伝導 / 赤外分光 / 高圧実験

研究成果の概要

本研究では、低温で電荷ガラス状態を示す二次元三角格子系有機導体において光学伝導度測定を行い、電荷ガラス状態特有の電荷揺らぎに起因した特異な集団励起が10 meV付近の低エネルギー領域に現れることを見出した。また、一次元ダイマーモット絶縁体の圧力下光学伝導度測定を高輝度放射光施設SPring-8において行い、圧力印加によりダイマー内の電荷揺らぎが増大し、この系で観測される高い転移温度をもった圧力誘起超伝導に電荷揺らぎが重要であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Emergence of charge degrees of freedom under high pressure in the organic dimmer-Mott insulator b7-(BEDT-TTF)2ICl2K (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Hashimoto, R. Kobayashi, H. Okamura, H. Taniguchi, Y. Ikemoto, T. Moriwaki, S. Iguchi, M. Naka, S. Ishihara and T. Sasaki
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 92 号: 8 ページ: 085149-085149
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.085149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disorder-Induced Topological Change of the Superconducting Gap Structure in Iron Pnictides (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Mizukami, M. Konczykowski, Y. Kawamoto, S. Kurata, S. Kasahara, K. Hashimoto, V. Mishra, A. Kreisel, Y. Wang, P. J. Hirschfeld, Y. Matsuda, and T. Shibauchi,
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 5 号: 1 ページ: 5657-5657
  • DOI: 10.1038/ncomms6657
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Optical response of a glassy electronic state in $\theta$-(BEDT-TTF)$_{2}$CsZn(SCN)$_{4}$ (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Hashimoto, Shicheng C. Zhan, Ryota Kobayashi, Satoshi Iguchi, Naoki Yoneyama, Taro Moriwaki, Yuka Ikemoto and Takahiko Sasaki
  • 雑誌名: JPS conf. Proc. 巻: 3
  • DOI: 10.7566/jpscp.3.013018
  • 査読あり
• [学会発表] κ-H3(Cat-EDT-TTF)2におけるプロトンダイナミクスがもたらす誘電応答に対する量子揺らぎ効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 橋本顕一郎, 小林亮太, 上田顕, 森初果, 佐々木孝彦
  • 学会等名: 日本物理学会2016年年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] κ-H3(Cat-EDT-TTF)2におけるプロトン揺らぎがもたらすπ電子サーモクロミズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤桂介, 橋本顕一郎, 小林亮太, 黒子めぐみ, 上田顕, 森初果, 井口敏, 佐々木孝彦
  • 学会等名: 日本物理学会2016年年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 電荷グラス物質θ-(ET)2CsZn(SCN)4における瞬時強電場効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 内藤陽太, 加藤隆寛, 伊藤弘毅, 川上洋平, 山本薫, 橋本顕一郎, 佐々木孝彦, 岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2016年年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 金属 絶縁体転移を示す有機伝導体α''-(ET)2RbCo(SCN)4のテラヘルツ時間領域分光II (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅, 村松幸則, 市村純一, 大畠洋和, 米山直樹, 黒子めぐみ, 小林亮太, 橋本顕一郎, 井口敏, 佐々木孝彦, 岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2016年年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 電荷秩序系有機導体θm-(BEDT-TTF)2TlZn(SCN)4における電荷自由度の液体-固体転移 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐々木智, 橋本顕一郎, 井口敏, 小林亮太, 伊藤桂介, 黒子めぐみ, 大嶋一樹, 田嶋尚也, 西尾豊, 森脇太郎, 池本夕佳, 上田顕, 森初果, 小林賢介, 熊井玲児, 村上洋一, 佐々木孝彦
  • 学会等名: 日本物理学会2016年年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 物理的・化学的圧力による擬一次元強相関有機導体(BPDT-TTF)2Xの電子状態の制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小林亮太, 橋本顕一郎, 米山直樹, 熊田伸弘, 武井貴弘, 谷口弘三, 佐々木孝彦
  • 学会等名: 日本物理学会2016年年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] κ-H3(Cat-EDT-TTF)2における水素結合がもたらす強誘電性I：誘電率と分極履歴 (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋本顕一郎, 伊藤桂介, 井口敏, 小林亮太, 上田顕, 森初果, 佐々木孝彦
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] κ-H3(Cat-EDT-TTF)2における水素結合がもたらす強誘電性II：分光測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤桂介, 橋本顕一郎, 井口敏, 小林亮太, 上田顕, 森初果, 佐々木孝彦
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 擬一次元電荷秩序系有機導体δ’C-(PT)2X(X=ICl2,AuCl2)の温度圧力相図 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林亮太, 橋本顕一郎, 黒部貴秀, 米山直樹, 谷口弘三, 佐々木孝彦
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] θm-(BEDT-TTF)2TlZn(SCN)4における不均一な電荷秩序状態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐々木智, 井口敏, 橋本顕一郎, 伊藤桂介, 小林亮太, 大嶋一樹, 田嶋尚也, 西尾豊, 森脇太郎, 池本夕佳, 佐々木孝彦
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 金属-絶縁体転移を示す有機伝導体α''-(ET)2RbCo(SCN)4のテラヘルツ時間領域分光 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅, 市村純一, 大畠洋和, 米山直樹, 黒子めぐみ, 小林亮太, 橋本顕一郎, 井口敏, 佐々木孝彦, 岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Charge degrees of freedom under high pressure in an organic dimer-Mott insulator β’-(BEDT-TTF)2ICl2 (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Hashimoto, R. Kobayashi, H. Okamura, H. Taniguchi, Y. Ikemoto, T. Moriwaki, S. Iguchi, M. Naka, S. Ishihara, T. Sasaki
  • 学会等名: 11th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
  • 発表場所: Bad Gogging, Germany
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] A systematic study of quasi-one-dimensional organic compounds α-(BPDT-TTF)2X (X = ICl2, AuCl2) under pressure (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Kobayashi, K. Hashimoto, N. Yoneyama, H. Taniguchi, T. Sasaki
  • 学会等名: 11th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
  • 発表場所: Bad Gogging, Germany
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] プロトン 電子相関系有機導体κ-X3(Cat-EDT-TTF)2[X = H,D]の赤外分光測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小関武仁，橋本顕一郎，佐々木智，伊藤桂介，池本夕佳，森脇太郎，上田顕，森初果，佐々木孝彦
  • 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
• [学会発表] 光学伝導度スペクトルからみたダイマーモット絶縁体β’-(BEDT-TTF)2ICl2の圧力下超伝導に対する磁気・電荷揺らぎの効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋本顕一郎，小林亮太，井口敏，岡村英一，谷口弘三，森脇太郎，池本夕佳，中惇，石原純夫，佐々木孝彦
  • 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
• [学会発表] 1.5サイクル赤外パルスが駆動する超高速電荷ダイナミクス；電荷グラス物質θ-(ET)2CsZn(SCN)4 II (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤陽太，石川貴悠，寒河江悠途，川上洋平，伊藤弘毅，山本薫，薬師久弥，橋本顕一郎，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • 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
• [学会発表] 核断熱消磁温度でのトルク測定によるκ-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2の渦糸固体・液体転移の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐々木智，橋本顕一郎，佐々木孝彦，山口明，杉井かおり，山下穣
  • 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
• [学会発表] 高圧下におけるダイマーモット絶縁体β ' - (BEDT - TTF) 2 ICl 2 の光学伝導度スペクトル (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋本顕一郎，小林亮太，井口敏，佐々木孝彦，岡村英一，谷口弘三，池本夕佳，森脇太郎
  • 学会等名: 日本放射光学会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2015-01-10 – 2015-01-12
• [学会発表] 準一次元強相関有機導体α, α'-(BPDT-TTF)2ICl2の絶縁体状態の研究II (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林亮太，橋本顕一郎，井口敏，黒部貴秀，米山直樹，谷口弘三，佐々木孝彦
  • 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
• [学会発表] 準一次元強相関有機導体α, α'-(BPDT-TTF)2ICl2の絶縁体状態の研究I (2014)
  • 著者名/発表者名: 橋本顕一郎，小林亮太，井口敏，黒部貴秀，米山直樹，三浦章，武井貴弘，熊田信弘，渡邉真史，野田幸男，熊井玲児，谷口弘三，佐々木孝彦
  • 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
• [学会発表] Optical study of a dimer-Mott insulator β'-(BEDT-TTF)2lCl2 under high pressure (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Hashimoto
  • 学会等名: Gordon Research Conferences
  • 発表場所: 米国メイン州ベイツ大学
  • 年月日: 2014-08-03 – 2014-08-08