モット転移近傍におけるフラーレン超伝導体の電気輸送特性

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K17690
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 平郡 諭 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (70611648)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 分子性固体 / フラーレン超伝導体 / 超伝導 / 磁性 / モット転移 / 電子相関 / 電機輸送特性 / 極端条件下物性

研究実績の概要

よく知られたフラーレン超伝導体であるがこれまでに電気輸送特性を系統的に調べた報告例はない。従来の固相反応で得られるfcc C60超伝導体RbxCs3-xC60(x<3)について、化学・物理的圧力を系統的に制御し電気抵抗率の温度依存性を詳細に調べた。
最も格子が拡張した相ではモット絶縁体からヤンテラー金属状態を経て超伝導に転移するまでの電子状態の変化を連続的に観測することに成功した。その振る舞いはこれまでに報告されているCu系のET錯体と酷似している。細やかな圧力制御により格子状数を一定とした場合の電気抵抗率の温度依存性に直すことでモット絶縁体領域における熱活性的な振る舞いから活性化エネルギーを見積もった。既に第一原理計算により求められているバンド幅を用いることでオンサイトクーロン斥力の急激な変化を見出した。磁化率と電気抵抗率の結果を組み合わせることで本質的な電子相図を提案することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Crossoever from localzed to itinerant states in hydrocarbon Mott insulators (2017)
  • 著者名/発表者名: Q. T. N. Phan, S. Oikawa, S. Heguri, Y. Matsuda, K. Tanigaki
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1039/C6DT04851J
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Two different ground states in a K-intercalated polyacenes (2016)
  • 著者名/発表者名: Q. T. N. Phan, S. Heguri, H. Tamura, T. Nakano, Y. Nozue, K. Tanigaki
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: ９３ ページ: ０７５１３０
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.93.075130
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] フラーレン超伝導体における金属-絶縁体クロスオーバー (2017)
  • 著者名/発表者名: 松田祐貴, 平郡諭, 谷垣勝己
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2017-03-17 – 2017-03-20
• [学会発表] 電子ドープされた芳香族化合物のバンド幅制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平郡 諭, Phan Thi Nhu Quynh, 及川新平, 松田祐貴, 谷垣勝己
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2017-03-17 – 2017-03-20
• [学会発表] Kxpiceneの相と物性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小林本忠, 平郡諭
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2017-03-17 – 2017-03-20
• [学会発表] Magnetotransport properties of BaMn2Pn2 compounds (2017)
  • 著者名/発表者名: K. K. Khung, K. Kitahara, T. Ogasawara, S. Heguri, Y. Tanabe, K. Tanigaki
  • 学会等名: American Physical Society
  • 発表場所: New Orleans（アメリカ）
  • 年月日: 2017-03-12 – 2017-03-20
  • 国際学会
• [学会発表] Crossover region revealed by electrical transport properties of fulleride superconductors (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda, S. Heguri, K. Tanigaki
  • 学会等名: American Physical Society
  • 発表場所: New Orleans（アメリカ）
  • 年月日: 2017-03-12 – 2017-03-19
  • 国際学会
• [学会発表] Two Different Ground States in K-Doped Polycenes (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Heguri, Q. T. N. Phan, H. Tamura, T. Nakano, Y. Nozue, K. Tanigaki
  • 学会等名: American Physical Society
  • 発表場所: New Orleans（アメリカ）
  • 年月日: 2017-03-12 – 2017-03-19
  • 国際学会
• [学会発表] Crossover from localized to itinerant states in hydrocarbon Mott insulators (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Heguri, Q. T. N. Phan, S. Oikawa, Y. Matsuda, K. Tanigaki
  • 学会等名: The AIMR International Symposium 2017
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2017-02-13 – 2017-02-17
  • 国際学会
• [学会発表] C60分子の特異な磁化率 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平郡 諭, 下谷秀和, P. T. N. Quynh, 松田祐貴, 櫻井英博, 谷垣 勝己
  • 学会等名: 炭素材料学会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2016-12-07 – 2016-12-09
• [学会発表] 電子ドープされた直鎖状炭化水素における異なる2つの基底状態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平郡 諭, Phan T. N. Quynh, 田村宏之, 中野岳仁, 野末泰夫, 谷垣 勝己
  • 学会等名: 炭素材料学会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2016-12-07 – 2016-12-09
• [学会発表] Metal to insulator boundary of expanded f.c.c. C60 superconductor (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda, S. Heguri, K. Tanigaki
  • 学会等名: APPC-AIP
  • 発表場所: Brisbane（アメリカ）
  • 年月日: 2016-12-04 – 2016-12-08
  • 国際学会
• [学会発表] Pressure effect on Mott Insulator K1AN (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Oikawa, S. Heguri, Q T. N. Phan, Y. Matsuda, K. Tanigaki
  • 学会等名: APPC-AIP
  • 発表場所: Brisbane
  • 年月日: 2016-12-04 – 2016-12-08
  • 国際学会
• [学会発表] 極端条件下光学及び輸送特性の同時観察技術の開拓による分子超伝導体の電子状態解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤桂介, 平郡諭
  • 学会等名: 東北大学付置研究所若手アンサンブル研究会
  • 発表場所: 気仙沼プラザホテル
  • 年月日: 2016-10-31 – 2016-11-01
• [学会発表] フラーレン超伝導体における圧力下電気輸送特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松田祐貴, 平郡諭, 松田祐樹,谷垣勝己
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2016-09-13 – 2016-09-16
• [学会発表] Π電子系分子固体の構造と電子状態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平郡諭
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2016-09-13 – 2016-09-16
  • 招待講演
• [学会発表] C60分子の特異な磁化率 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平郡 諭, 下谷秀和, Phan Thi Nhu Quynh,松田祐貴, 櫻井英博, 谷垣勝己
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2016-09-13 – 2016-09-16
• [学会発表] Two different ground states in K-doped polyacenes (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Heguri, Q. T. N. Phan, H. Tamura, T. Nakano, Y. Nozue, K. Tanigaki
  • 学会等名: The 15th International Conference on Molecule-Based Magnets
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2016-09-04 – 2016-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] Two Different Ground States in K-Doped Polyacenes (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Heguri
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: Mount Holyoke College（アメリカ）
  • 年月日: 2016-08-14 – 2016-08-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Metal to insulator boundary of expanded f.c.c. C60 superconductor (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda, S. Heguri, K. Tanigaki
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: Mount Holyoke College（アメリカ）
  • 年月日: 2016-08-14 – 2016-08-19
  • 国際学会
• [学会発表] Two Different Ground States in K-Doped Polyacenes (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Heguri, Q. T. N. Phan, H. Tamura, T. Nakano, Y. Nozue, K. Tanigaki
  • 学会等名: Gordon Research Seminar
  • 発表場所: Mount Holyoke College
  • 年月日: 2016-08-13 – 2016-08-14
  • 国際学会
• [学会発表] Metal to insulator boundary of expanded f.c.c. C60 superconductor (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda, S. Heguri, K. Tanigaki
  • 学会等名: Gordon Research Seminar
  • 発表場所: Mount Holyoke College（アメリカ）
  • 年月日: 2016-08-13 – 2016-08-14
  • 国際学会
• [学会発表] Mott転移近傍におけるフラーレン超伝導体の電気輸送特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平郡諭, 松田祐貴, 谷垣勝己
  • 学会等名: 物性研短期研究会「π電子系物性科学の最前線」
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2016-08-08 – 2016-08-10
• [学会発表] Advancedクロモノ科学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平郡諭
  • 学会等名: 第二回東北大学付置研究所若手アンサンブルワークショップ
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所
  • 年月日: 2016-07-12 – 2016-07-13