| 研究領域 | 分子自由度が拓く新物質科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
21110501
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
市村 晃一 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (50261277)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2011
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| 研究課題ステータス |
完了 (2010年度)
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| 配分額 *注記 |
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2010年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2009年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 走査トンネル顕微鏡 / トンネル分光 / 分子性固体 / 強相関電子系 / 低温物性 / 圧力効果 |
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| 研究概要 |
本研究は、高圧力下で動作する走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて、分子性導体の新しい基底状態を調べることを目的とした。分子性導体α-(BEDT-TTF)2KHg(SCN)4の密度波状態を対象として研究を行い、密度波の共存・混合状態という新規基底状態が実現していることが明らかになった。
1.高圧STMの整備
STM専用高圧セル内に、小型シェアピエゾによる粗動用アクチュエーターおよびチューブスキャナーなどからなるSTMヘッドを組み込み、常圧下でのSTM動作を確認した。ヘリウムガス圧発生装置により加圧した。
2.分子性導体の単結晶試料作成と評価
分子性導体α-(BEDT-TTF)2KHg(SCN)4の単結晶試料を電解法を用いて作成した。原料試薬を再結晶精製することにより良質の単結晶が得られた。単結晶試料の結晶構造はX線回折により確かめられた。
3.α-(BEDT-TTF)2KHg(SCN)4の新規基底状態
α-(BEDT-TTF)2KHg(SCN)4単結晶試料の常圧下での磁気的特性を詳細に調べた。SQUID磁束計を用いて、微量試料での磁化率の温度依存を精密に測定した。その結果、密度波転移に伴う磁化率異常を新たに観測できた。本質的な磁化率は密度波転移温度の8K以下で緩やかに増加することがわかった。また、4KでのSTM測定から、不整合電荷密度波と整合と思われる電荷変調が観測された。これらの結果を受け、CDWとSDWの共存・混合状態という新しい基底状態のモデルを提唱した。この系では、CDWをもたらす電子格子相互作用とSDWをもたらすオンサイトクーロン相互作用が同程度であることから、CDWとSDWの共存・混合状態という新規基底状態が実現しているものと考えられる。
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