スピン揺らぎと電荷揺らぎが絡み合う新しい電子相の開拓

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20244055
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鹿野田 一司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20194946)
• 研究分担者: 宮川 和也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (90302760)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 有機導体 / 強相関電子系 / 核磁気共鳴法 / 電子輸送特性 / モット転移 / スピン液体 / 超伝導 / 中性-イオン性転移

研究概要

電荷揺らぎとスピン揺らぎが織り成す新しい電子相を探索する目的で、モット転移近傍に位置する三角格子有機伝導物質を調べた結果、電荷とスピンの双方においてモット転移が非従来型の臨界性を示すこと、さらに、スピンフラストレーションの強さがモット絶縁相においてスピン状態を決め(反強磁性/スピン液体)、金属相において擬ギャップの有無や超伝導転移温度、およびモット転移の強弱に決定的な影響を及ぼすことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Mott Physics in Organic Conductors with Triangular Lattices (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Kanoda, R.Kato
  • 雑誌名: Ann.Rev.Condens Mat.Phys 2 ページ: 167-188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and non-magnetic phases of a quantum spin liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: F.L.Pratt, P.J.Baker, S.J.Bulndell, T.Lancaster, S.Ohira-Kawamura, C.Baines, Y.Shimizu, K.Kanoda, I.Watanabe, G.Saito
  • 雑誌名: Nature 471 ページ: 612-616
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge-Lattice-Coupled Quantum Fluctuations in DMTTF-2,6-QBr_2Cl(_2) (2010)
  • 著者名/発表者名: F.Iwase, K.Miyagawa, K.Kanoda, S.Horiuchi, Y.Tokura
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 79 ページ: 043709-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^<13>C NMR Study on Zero-Gap State in the Organic Conductor θ-(BEDT-TTF)_2I_3 under Pressure (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Miyagawa, M.Hirayama, M.Tamura, K.Kanoda
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 79 ページ: 063703-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-induced superconductivity and Mott transition in spin-liquid κ-(ET)_2Cu_2(CN)_3 probed by ^<13>C NMR (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimizu, H.Kasahara, T.Furuta, K.Miyagawa, K.Kanoda, M.Maesato, G.Saito
  • 雑誌名: Physical Review B 81 ページ: 224508-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin ordering and enhancement of electronic heat capacity in an organic system of (DI-DCNQI)_2Ag_<1-x>Cu_x (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Okuma, S.Yamashita, Y.Nakazawa, M.Oguni, K.Miyagawa, K.Kanoda
  • 雑誌名: Journal of Physics-Condensed Matter 21 ページ: 015602-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] ontactless conductivity measurements on the organic conductor, κ-(ET)_4Hg_<2.89>Br_8, under pressure (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Oike, K.Miyagawa, K.Kanoda, H.Taniiguchi, K.Murata
  • 雑誌名: Physica B 404 ページ: 376-378
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhomogeneous spin state in the organic conductor κ-(BEDT-TTF)_4Hg_<2.78>Cl_8 (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kurosaki, A.Huruta, H.Taniguchi, K.Miyagawa, K.Kanoda
  • 雑誌名: Physica B 404 ページ: 3138-3140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Mott criticality in a kappa-type organic salt probed by NMR (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Kagawa, K.Miyagawa, K.Kanoda
  • 雑誌名: Nature Physics 5 ページ: 880-884
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermodynamic properties of a spin-1/2 spin-liquid state in a kappa-type organic salt (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Yamashita, Y.Nakazawa, M.Oguni, Y.Oshima, H.Nojiri, Y.Shimizu, K.Miyagawa, K.Kanoda
  • 雑誌名: Nature Physics 4 ページ: 459-462
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-induced staggered magnetic moment in the quasi-two-dimensional organic Mott insulator κ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Cl (2008)
  • 著者名/発表者名: F.Kagawa, Y.Kurosaki, K.Miyagawa, K.Kanoda
  • 雑誌名: Physical Review B 78 ページ: 184402-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] NQR study of neutral-ionic phase transition and quantum paraelectric state in organic charge-transfer complexes (2008)
  • 著者名/発表者名: F.Iwase, K.Miyagawa, K.Kanoda, S.Horiuchi, Y.Tokura
  • 雑誌名: Solid State Science 10 ページ: 1752-1756
  • 査読あり
• [学会発表] Superconductivity emerging from antiferromagnet and spin liquid in organics (2011)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: MTI Superconductor-insulator transition workshop
  • 発表場所: Argonne (USA)
  • 年月日: 20111116-20111119
• [学会発表] Mott Physics of Correlated Electrons in Molecular conductors (2011)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: International School & Symposium on Multifunctional Molecule-based Materials
  • 発表場所: Argonne (USA)
  • 年月日: 20110313-20110318
• [学会発表] X線照射されたκ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Brの^1H NMR (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮川和也,佐々木孝彦,米山直樹,小林典男,鹿野田一司
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 高圧下α-(BEDT-TTF)_2I_3 における面垂直磁場下massless Dirac fermion状態の^<13>C NMR測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平田倫啓,石川恭平,宮川和也,鹿野田一司,田村雅史
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] α-(BEDT-TTF)_2I_3の高圧・低温下^<13>C-NMR研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石川恭平,平田倫啓,宮川和也,田村雅史,鹿野田一司
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] Quantum charge/spin fluctuations of correlated electrons in quasi-triangular lattice organics (2010)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: International Conference on Quantum Effects in Solids of Today' (I-ConQUEST)
  • 発表場所: New Delhi (India)
  • 年月日: 20101220-20101223
• [学会発表] Pressure study of neutral-ionic transition ; charge-lattice-coupled quantum criticality and deconfinement of spins (2010)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: 5th Asian Conference on High pressure Research (ACHPR-5)
  • 発表場所: Matsue (Japan)
  • 年月日: 20101108-20101112
• [学会発表] Electron correlation and spin frustration in quasi-triangular lattice organics (2010)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: International Conference on Conducting Materials 2010 (ICoCom2010)
  • 発表場所: Sousse (Tunisia)
  • 年月日: 20101103-20101107
• [学会発表] Superconductivity in quasi-triangular lattice organics (2010)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: Super-PIRE Kickoff Meeting
  • 発表場所: Knoxville (USA)
  • 年月日: 20101028-20101031
• [学会発表] Charge-lattice-coupled quantum criticality and deconfinement of spins in neutral-ionic transition (2010)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: 11th German-Japanese Symposium "New Quantum States and Phenomena in Condensed Matter
  • 発表場所: Hiroshima (Japan)
  • 年月日: 20100913-20100916
• [学会発表] Pressure-induced Mott transition and superconductivity in spin-frustrated organics (2010)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: International workshop on Recent advances in broad-band solid-state NMR of correlated electronic systems
  • 発表場所: Trogir (Croatia)
  • 年月日: 20100905-20100910
• [学会発表] Pressure-induced Mott transition and superconductivity in spin-frustrated organics (2010)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: Internationa Center for Materials Research Conference on Pressure effects on Materials
  • 発表場所: Santa Barbara (USA)
  • 年月日: 20100822-20100828
• [学会発表] Mott transition in triangular-lattice organics---from spin liquid to superconductivity--- (2010)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: ICTP Workshop on Emergence of new states of matter in magnetic systems and beyond
  • 発表場所: Trieste (Italy)
  • 年月日: 20100705-20100709
• [学会発表] Magnetism in metallic and zero-gap states of a bulk quasi-two-dimensional organic conductor, θ-(ET)_2I_3 (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Miyagawa, M.Hirayama, M.Hirata, K.Ishikawa, K.Kadano, M.Tamura
  • 学会等名: International Conference on Conducting Materials 2010 (ICoCom2010)
  • 発表場所: Sousse (Tunisia)
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] (DI-DCNQI)_2Cuの高圧相^<13>C NMR (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮川和也,中田智,鹿野田一司,開康一,高橋利宏
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学 (大阪府)
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] ^<13>C NMR Investigation of κ-(MeDH-TTP)_2AsF_6 (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Miyagawa, K.Kanoda, K.Fukada, H.Nishikawa
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology Synthetic Metals 2010 (ICSM2010)
  • 発表場所: Kyoto (JAPAN)
  • 年月日: 2010-07-05
• [学会発表] Mott physics revealed by triangular-lattice organics (2010)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology Synthetic Metals 2010 (ICSM2010)
  • 発表場所: Kyoto (JAPAN)
  • 年月日: 2010-07-05
• [学会発表] (DI-DCNQI)_2Cu_3の高圧相における^<13>C NMR (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮川和也,中田智,鹿野田一司,開康一,高橋利宏
  • 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 (岡山県)
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] α-(BEDT-TTF)_2I_3電荷不均化状態の13C-NMR研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平田倫啓,石川恭平,宮川和也,田村雅史,鹿野田一司
  • 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(岡山県)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] (MeDH-TTF)_2AsF_6の^<13>C NMR (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮川和也,鹿野田一司,西川浩之
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 擬二次元有機導体θ-(ET))_2I_3の圧力下ゼロギャップ電子状態の^<13>C-NMR (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田倫啓,宮川和也,田村雅史,鹿野田一司
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] ^<13>C NMR Investigation of Superconductivity in Quasi-Two-Dimensional Organic Superconductors, κ-type BEDT-TTF salts (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Miyagawa, A.Furuta, Y.Kurosaki, H.Hashiba, T.Furukawa, H.Kasahara, Y.Shimizu, H.Oike, K.Kanoda
  • 学会等名: 9th International Conference on Mechanism of Superconductivity (M2S)
  • 発表場所: Tokyo (Japan)
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] θ-(BEDT-TTF)_2I_3 の^<13>C-NMR (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田倫啓,宮川和也,田村雅史,鹿野田一司
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京都)
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 単一成分分子性導体[M(tmdt)_2](M=Pt,Ni)の^1H NMR (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮川和也,吉村仁秀,鹿野田一司,周彪,小林速男,小林昭子
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京都)
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] θ-(BEDT-TTF)_2MZn(SCN)_4の強電場下NMR (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮川和也,武藤勇太,鹿野田一司
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学(岩手県)
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] Quantum Criticality in Neutral-Ionic Phase Transition Probed by NQR (2008)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 学会等名: 5th Internatioal Workshop on Electron Crystals
  • 発表場所: カルゲーゼ(フランス)
  • 年月日: 2008-08-29
• [学会発表] NMR Study on Superconducting State of Doped Mott Insulator with Triangular Lattice, κ-(BEDT-TTF)_4Hg_<2.89>Br_8 (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Miyagawa, H.Ooike, H.Taniguchi, K Kanoda
  • 学会等名: 25th International Conference on Low Temperature Physics (LT25)
  • 発表場所: Amsterdam (Holland)
  • 年月日: 2008-08-08
• [図書] 超伝導ハンドブック(第2.1章) (2009)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司, 他
  • 総ページ数: 34-38
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] The physics of Organic Superconductors and conductors(Chapter 22) (2008)
  • 著者名/発表者名: 鹿野田一司
  • 総ページ数: 623-642
  • 出版者: Springer
• [備考] ホームページ等