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 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19350074
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 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)
• 研究分担者: 山本 薫 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (90321603) ; 売市 幹大 分子科学研究所, 技術課, 技術職員 (70390680)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 分子導体 / 電荷移動塩 / 電荷秩序 / 相転移 / 赤外ラマン分光 / 反射分光

研究概要

電荷秩序系とよばれる2:1の組成をもつ物質(M_2^+X^-)を中心にして空間的に不均一な電子状態をとる物質の研究を行った。(1)相転移温度近傍の広い温度領域で高温相と低温相が共存する物質を発見した。(2)超電導相近傍の低温・高圧状態において異なる電子状態が共存している物質を発見した。(3)電子強誘電体というこれまでと異なる原理に基づく強誘電体の分域(ドメイン)の観測に成功した。(4)長距離電荷秩序が崩壊した高伝導状態の局在的な性質を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Direct observation of ferroelectric domains created by Wigner crystallization of electrons in α-[bis(ethylenedithio)tetrathiafulvalene]2I3 (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Yamamoto, A. Kowalska, K. Yakushi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 96 ページ: 122901
• [雑誌論文] Terahertz responses of high-temperature metallic phase and photoinduced metallic state in ferroelectric charge-ordered organic salt (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Nakaya, K. Itho, Y. Takahashi, H. Itoh, S. Iwai, S. Saito, K. Yamamoto, K. Yakushi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 81 ページ: 15511
• [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)
• [雑誌論文] Flexibility of paramagnetic (d1) 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
• [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)
• [雑誌論文] Charge order-disorder phase transition inα'-(BEDT-TTF)2IBr2 (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)
• [雑誌論文] Room Temperature First-Order Phase Transition in a Molecular Conductor (MeEDO-TTF)2PF6 (2008)
  • 著者名/発表者名: Xiangfeng Shao, P* Yoshiaki Nakano, P Masafumi Sakata, P Hideki Yamochi, P* Yukihiro Yoshida, P Mitsuhiko Maesato, P Mikio Uruichi, P Kyuya Yakushi, PP Tsuyoshi Murata, P Akihiro Otsuka, PP Gunzi Saito, P Shin-ya Koshihara, Koichiro Tanaka
  • 雑誌名: Chem. Mater. 20 ページ: 7551-7562
• [雑誌論文] nfrared and Raman spectroscopic study of BDA-TTP [1, 5-bis(1, 3-dithian-2-ylidene)-1, 3, 4, 6-tetrathiapentalene] and its charge-transfer salts (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Uruichi, C. Nakano, M. Tanaka, K. Yakushi, T. Kaihatsu, J. Yamada
  • 雑誌名: Solid State Commun 47 ページ: 484-489
• [雑誌論文] Charge-ordering phase transition inα'-(BEDT-TTF)2IBr2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Yue, C. Nakano, K. Yamamoto, M. Uruichi, K. Yakushi, A. Kawamoto
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser. 132 ページ: 012007 (7)
• [雑誌論文] Strong optical nonlinearlity and its ultrafast response associated with electron ferroelectricity in an organic conductor (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Yamamoto, S. Iwati, S. Boyko, A. Kashiwazaki, F. Hiramatsu, C. Okabe, N. Nishi, K. Yakushi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 ページ: 074709 (6)
• [雑誌論文] Inhomogeneous site-charges at the boundary between the insulating, superconducting, and metallic phases of β"-type ET molecular charge-transfer salts, (ET=bisethylene-dithiatetrathiafulvalene) (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, H.M. Yamamoto, R. Kato, M. Uruichi, K. Yakushi, H. Akutsu, A. Sato-Akutsu, A. Kawamoto, S.S. Turner, P. Day
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77 ページ: 205120 (14)
• [雑誌論文] Hydrostatic pressure effect on photoinduced insulator-to-metal transition in layered organic salt α-(BEDT-TTF)2I3 (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Iwai, K. Yamamoto, F. Hiramatsu, H. Nakaya, Y. Kawakami, K. Yakushi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77 ページ: 125131 (5)
• [雑誌論文] Charge-ordering phase transition in β-(DMBEDT-TTF)2PF6 neighboring on a superconducting state (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, K. Yamamoto, M. Uruichi, T. Yamamoto, K. Yakushi, S. Kimura, H. Mori
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 77 ページ: 024714 (8)
• [雑誌論文] wo-phase coexistence in the monovalent-to-divalent phase transition in dineopentylbiferrocene-fluorotetracyanoquinodimethane, (npBifc-(F1TCNQ)3), charge-transfer salt (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Uruichi, Y. Yue, K. Yakushi, T. Mochida
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76 ページ: 124707
• [雑誌論文] Charge ordered state and frustration of the site-charges in (ET)3Te2I6 and (BETS)2Te2I6 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, J. Eda, A. Nakao, R. Kato, K. Yakushi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B. 75 ページ: 205132 (17)
• [雑誌論文] Photoinduced melting of stripe-type charge order and metallic-domain formation in layered BEDT-TTF based salt (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Iwai, K. Yamamoto, A. Kashiwazaki, H. Nakaya, K. Yakushi, H. Okamoto, H. Mori, Y. Nishio
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 98 ページ: 09740 (4)
• [学会発表] α-(BEDT-TTF)2I3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
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] Charge 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 8th international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets (ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Improper Ferroelectric transition inα'-(BEDT-TTF)2IBr2 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 8th international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets (ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Charge order-disorder phase transition inα'-(BEDT-TTF)2IBr2 (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 8th international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets (ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] Infrared and Raman Studies ofα-(BEDT-TTF)2MHg(SCN)4 with M=K and NH4 at low temperature-the charge ordering fluctuation with breaking the inversion symmetry (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hiejima, S. Yamada, M. Uruichi, K. Yakushi
  • 学会等名: The 8th international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and Ferromagnets (ISCOM2009)
  • 発表場所: Niseko, Hokkaido
  • 年月日: 20090912-20090917
• [学会発表] 静水圧下におけるα'-(BEDT-TTF)2IBr2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
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] 光学SHGによるα'-(BEDT-TTF)2IBr2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
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] Charge order and its fluctuation inα-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
  • 年月日: 2009-09-22
• [学会発表] Order-disorder phase transition ofα'-(ET)2IBr2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Yue, C. Nakano, K. Yamamoto, M. Uruichi, K. Yakushi, A. Kawamoto
  • 学会等名: 日本物理学会第64年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] α'-(ET)2IBr2の高圧下の電子状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 薬師久弥、楽悦、中野千賀子、山本薫、売市幹大、R.ヴォイチェコフスキー、井口眞、河本充司
  • 学会等名: 日本物理学会第64年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] Infrared and Raman studies ofα-type BEDT-TTF salts (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Yakushi
  • 学会等名: ISMC2008
  • 発表場所: Okazaki, July
  • 年月日: 20080723-20080725
• [学会発表] Charge-ordering phase transition inα'-(BEDT-TTF)2IBr2 studied by infrared, Raman, and far-infrared spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Yue. C. Nakano, K. Yamamoto, M. Uruichi, K. Yakushi, A. Kawamoto
  • 学会等名: 第63回日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] SHG干渉顕微鏡によるα-(BEDT-TTF)2I3の強誘電ドメイン観測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本薫、Kowaslka Aneta、中野千賀子、薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] Raman studies of pressure-temperature phase diagram ofβ-(meso-DMBEDT-TTF)2PF6 involving charge-ordering and superconducting phases (2007)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Tanaka, Kaoru Yamamoto, Kyuya Yakushi, Shinya Kimura, Hatsumi Mori
  • 発表場所: Peniscola, Spain
  • 年月日: 20070924-20070929
• [学会発表] Coexistence of macroscopic two phases in the transition temperature width of 100-160 K in (npBifc)(TCNQ)3 (2007)
  • 著者名/発表者名: Mikio Uruichi, Kyuya Yakushi, Tomoyuki Mochida
  • 発表場所: Peniscola, Spain
  • 年月日: 20070924-20070929
• [学会発表] Optical observation of ferroelectric domains in a-(BEDT-TTF)2I3 by a two-beam interference microscope (2007)
  • 著者名/発表者名: Kaoru Yamamoto, Aneta Kowalska, Kyuya Yakushi
  • 発表場所: Peniscola, Spain
  • 年月日: 20070924-20070929