電荷秩序系を中心とする不均一な電子状態をもつ電荷移動塩の研究

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19350074
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 薬師 久弥 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 教授 (20011695)
• キーワード: 分子導体 / 電荷秩序 / 相分離 / 振動分光 / 反射分光

研究概要

平成21年度はa型の構造をもち、バンド幅の異なるBEDT-TTF塩の電荷に敏感な赤外およびラマン活性バンドの線幅を解析して、金属相における電荷秩序ゆらぎに関する情報を得た。金属絶縁体転移を示し、バンド幅の比較的狭いa-(BEDT-TTF)_2I_3の電荷鋭敏振動バンドはバンド幅が広く安定な金属相を持つα-(BEDT-TTF)_2NH_4Hg(SCN)_4の電荷鋭敏バンドに比べて線幅が2倍以上広い。このことから、a-(BEDT-TTF)_2I_3の電荷が熱ゆらぎによって平均の電荷の周りを動的に揺らいでいると結論した。ラマン活性な電荷鋭敏バンドの振動数がガウス過程でゆらいでいるという模型をもちいてゆらぎの速さを1-22cm-1と推定することができた。また、遠赤外領域までの光学電気伝導を測定し、この物質の金属相がゼロエネルギーピーク(ドルーデピーク)をもたない、つまり、過減衰状態にあることを明らかにした。この状態は、熱ゆらぎによって電子が強く散乱されているという状況と一致する現象である。
α-(BEDT-TH)_2NH_4Hg(SCN)_4の線幅は狭いとはいえ、他の電荷に敏感ではないエチレン基の変角振動バンドに比べると幅広い。このことは、安定な金属相をもつα-(BEDT-TTF)_2NH_4Hg(SCN)_4もゆらぎの影響を受けていることを示している。電荷秩序ゆらぎについては従来X線回折を用いて議論されてきたが、a型のBEDT-TTF塩は電荷秩序状態で超格子を作らないためにゆらぎの情報を得るのにX線回折法を使用することができないために、ゆらぎについては理論的な示唆はあるものも実験的には捉えられていない状況であった。この研究では分子のもつ電荷に応じで共鳴周波数を大きくシフトする電荷鋭敏バンドを用いてゆらぎに関する実験的な証拠を得ることができたところに意義がある。

研究成果

• [雑誌論文] Charge order-disorder phase transition in α'-(BEDT-TTF)_2IBr_2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Yue, C.Nakano, K.Yamamoto, M.Uruichi, R.Wojciechowski, M.Inokuchi, K.Yakushi
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 78 ページ: 044701(10)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resonance Balance Shift in Stacks of Delocalized Singlet Biradicals (2009)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Shimizu, Mikio Uruichi, Kyuya Yakushi, Hiroyuki Matsuzaki, Hiroshi Okamoto, Masayoshi Nakano, Yasukazu Hirao, Kouzou Matsumoto, Hiroyuki Kurata, Takashi Kubo
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 48 ページ: 5482-5486
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconductivity competitive with checkerboard-type charge ordering in organic conductor β-(meso-DMBEDT-TTF)_2PF_6 (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Morinaka, K.Takabayashi, R.Chiba, F.Yoshikane, S.Niizeki, M.Tanaka, K.Yakushi, M.Koeda, M.Hedo, T.Fujiwara, Y.Uwatoko, Y.Nishio, K.Kajita, H.Mori
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 80 ページ: 092508(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flexibility of paramagnetic(d^1)organometallic dithiolene complex[Cp_2Mo(dmit)]^+. studied by Raman spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Roman Swietlik, Andrzej Lapinski, Marc Fourmigue, Kyuya Yakushi
  • 雑誌名: J.Raman Spectrosc 40 ページ: 2092-2098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for an exchange interaction between donor and acceptor layers in β'-(BEDT-TTF)(TCNQ) (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Eto, A.Kawamoto, N.Matsunaga, K.Kumagai, K.Yamamoto, K.Yakushi
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 80 ページ: 174506(5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anion size and isotope effects in(EDO-TTF)_2XF_6 (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakano, H.Yamochi, G.Saito, M.Uruichi, K.Yakushi
  • 雑誌名: J.Phys.Conf.Ser 148 ページ: 012007(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of metal-insulator transition in(EDO-TTF)_2SbF_6 (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Maesato, Y.Nakano, X.Shao, Y.Yoshida, H.Yamochi, G.Saito, A.Moreac, J.-C.Ameline, E.Collet, M.Uruichi, K.Yakushi
  • 雑誌名: J.Phys.Conf.Ser 148 ページ: 012004(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast THz response of photo-induced insulator to metal transition in charge ordered organic conductor α-(BEDT-TTF)_2I_3 (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Nakaya, Y.Takahashi, S.Iwai, K.Yamamoto, K.Yakushi, S.Saito
  • 雑誌名: J.Phys.Conf.Ser 148 ページ: 012039(4)
  • 査読あり
• [学会発表] Isotope effect of charge-ordering phase transition of α'-(BEDT-TTF)_2IBr_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Yue, M.Uruichi, K.Yamamoto, K.Yakushi, A.Kawamoto
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 長鎖ヘプチル基を有するニトロスピロピランに対するずれ応力効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大嶋修平、坂井亮介、井口眞、薮内一博、薬師久弥、城谷一民
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] ヒドロキシスピロピランに対するずれ応力効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井口眞、花田唯、大嶋修平、薮内一博、薬師久弥、城谷一民
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] 新規有機ドナー分子EDO-TTFモノクロロ誘導体の合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川学、中野義明、売市幹大、薬師久弥、矢持秀起
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] (DMEDO-EBDT)_2PF_6の振動スペクトル (2010)
  • 著者名/発表者名: 中野義明、森川徹、白旗崇、宮本久一、御崎洋二、売市幹大、薬師久弥、矢持秀起
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] スピン液体的挙動を示す分子性固体の電荷及び格子のゆらぎ (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本貴、吉本諒、村岡佑樹、山下智史、中澤康浩、森脇太郎、池本夕佳、加藤礼三、田村雅史、薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山)
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] α-(BEDT-TTF)_2I_3における電荷秩序ゆらぎと光学電気伝導度 (2010)
  • 著者名/発表者名: 薬師久弥、Yue Yue、山本薫、売市幹大、比江島俊浩、河本充司
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 二次元有機伝導体における光誘起相転移の赤外10fs分光I (2010)
  • 著者名/発表者名: 深津猛、川上洋平、中屋秀貴、伊藤弘毅、岩井伸一郎、米山直樹、佐々木孝彦、小林典男、山本薫、薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 二次元有機伝導体における光誘起相転移の赤外10fs分光II (2010)
  • 著者名/発表者名: 川上洋平、深津猛、中屋秀貴、伊藤弘毅、岩井伸一郎、米山直樹、佐々木孝彦、小林典男、山本薫、薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] α-(BEDT-TTF)_2I_3とα-(BEDT-TTF)_2IBr_2の磁気抵抗と非線形伝導 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村俊幸、浅野友徳、高橋一志、森初果、西尾豊、梶田晃示、山本薫、薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山)
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] α-(BEDT-TTF)_2I_3系有機導体の電荷秩序状態における伝導特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小玉恒太、木俣基、山口尚秀、寺嶋太一、栗田伸之、薩川秀隆、原田淳之、宇治進也、山本薫、薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山)
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] nfrared and Raman Studies of α-(BEDT-TTF)_2MHg(SCN)_4 with M=K and NH_4 at low temperature -the charge ordering fluctuation with breaking the inversion symmetry (2009)
  • 著者名/発表者名: 比江島俊浩, 山田栄彰, 売市幹大, 薬師久弥
  • 学会等名: he 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido(北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Charge disproportionation in semiconducting θ-type salts of BTM-TTP and BSM-TTP (2009)
  • 著者名/発表者名: 中野義明, 御崎洋二, 売市幹大, 薬師久弥, 矢持秀紀
  • 学会等名: The 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido(北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Electronic states of organic quasi-two-dimensional conductor β"-(DODHT)_2PF_6 : Charge ordering and superconductivity (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Higa, R.Kondo, A.Murata, S.Kagoshima, H.Nishikawa, K.Yakushi
  • 学会等名: The 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido(北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Charge order and its fluctuation in α-type BEDT-TTF charge-transfer salts (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Yue, C.Nakano, K.Yamamoto, M.Uruichi, K.Yakushi, T.Hiejima, A.Kawamoto
  • 学会等名: The 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido(北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Charge order-disorder phase transition in α'-(BEDT-TTF)_2IBr_2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Yue, C.Nakano, K.Yamamoto, M.Uruichi, K.Yakushi, M.Inokuchi, R.Wojciechowski, A.Kawamoto
  • 学会等名: The 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido(北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Improper Ferroelectric transition in α'-(BEDT-TTF)_2IBr_2 studied by nonlinear optical microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Yamamoto, A.Kowalska, C.Nakano, K.Yakushi
  • 学会等名: The 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido(北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] harge fluctuation of the superconducting molecular crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Yamamoto, Y.Nakazawa, R.Kato, K.Yakushi, H.Akutsu, A.-S.Akutsu, H.Yamamoto, S.S.Turner, P.Day
  • 学会等名: The 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido(北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Polarized infrared reflectance spectra of a series of triangular antiferro magnets, Pd(dmit)_2 salts: (2009)
  • 著者名/発表者名: 田村雅史, 山本貴, 加藤礼三, 薬師久弥
  • 学会等名: he 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido(北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Low temperature super-lattice in β"-(BEDT-TTF)(TCNQ) (2009)
  • 著者名/発表者名: 小椋美鈴, 花咲徳亮, 野上由夫, 薬師久弥, 山本浩史, 加藤礼三
  • 学会等名: The 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido, (北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] The effect of a methyl group incorporated in EDO-TTF (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamochi, X.Shao, Y.Nakano, G.Saito, K.Yakushi, S.Koshihara, K.Tanaka
  • 学会等名: The 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido(北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Nonlinear I-V characteristics in α-(BEDT-TTF)_2I_3 (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kodama, T.Yamoguchi, T.Terashima, M.Kimata, H.Satsukawa, A.Harada, K.Hazama, S.Uji, K.Yamamoto, K.Yakushi
  • 学会等名: The 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido(北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Shear stress effects on photochromic nitrospiropyrans (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Inokuchi, R.Sakai, S.Ohshima, Y.Shimiziu, K.Yabuuchi, K.Yakushi, I.Shirotani
  • 学会等名: The 8^<th> international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido(北海道)
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Flexibility of paramagnetic(d^1)organometallic dithiolene complex[Cp_2Mo(dmit)]studied by Raman spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Swietlik, A.Lapinski, M.Fourmigue, K.Yakushi
  • 学会等名: Xth International Conference on Molecular Spectroscopy
  • 発表場所: Krakow-Bialka Tatrzanska(Poland)
  • 年月日: 20090906-20090610
• [学会発表] 有機伝導体α-(ET)_2I_3における高伝導状態と光励起金属状態のテラヘルツ高速応答 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中屋秀貴、伊藤桂介、高橋良幸、岩井伸一郎、山本薫、薬師久弥、斉藤伸吾
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] 静水圧下におけるα'-(BEDT-TTF)_2IBr_2のSHG分布 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本薫、薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] β"-(BEDT-TTF)(TCNQ)の低温超格子構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小椋美鈴、花咲徳亮、野上由夫、薬師久弥、山本浩史、加藤礼三
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] 光学SHGによるα'-(BEDT-TTF)_2IBr_2の強誘電体転移の観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本薫、Aneta Kowalska、薬師久弥
  • 学会等名: 第三回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス(愛知)
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] BTM-TTPおよびBSM-TTPのθ型陽イオンラジカル塩における電荷分離 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中野義明、御崎洋二、売市幹大、薬師久弥、矢持秀紀
  • 学会等名: 第三回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス(愛知)
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] ニトロスピロピランのずれ応力効果と光応答性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井口眞、大嶋修平、坂井亮介、清水佑季子、薮内一博、薬師久弥、城谷一民
  • 学会等名: 第三回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス(愛知)
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] TP-EDTTをドナーとする陽イオンラジカル塩の合成およびその構造、物性に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西駿明、中野義明、売市幹大、薬師久弥、矢持秀起
  • 学会等名: 第三回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス(愛知)
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] 有機導体α-(BEDT-TTF)_2MHg(SCN)_4(M=NH_4, K, Rb, T1)の低温下の赤外・ラマン分光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田栄彰、比江島俊浩、売市幹大、薬師久弥
  • 学会等名: 第三回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス(愛知)
  • 年月日: 2009-09-22
• [学会発表] Charge order and its fluctuation in a-type BEDT-TTF charge-transfer salts (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Yue, C.Nakano, K.Yamamoto, M.Uruichi, K.Yakushi, T.Hiejima, A.Kawamoto
  • 学会等名: 第三回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス(愛知)
  • 年月日: 2009-09-22
• [備考]
  • URL: http://www.ims.ac.jp/know/material/yakushi/yakushi.html