| 研究概要 |
本研究の目的は,(1)電荷秩序相のナノドメインがガラス状に凍結する系を急冷法や化学修飾によって作りだし,(2)その空間構造をX線回折および顕微分光法によって評価し,(3)誘電率および交流伝導度の温度,周波数,バイアス依存性を精密に測定することによって電荷ダイナミクスを理解し,(4)構造と機能の相関を明らかにするとともに,それを利用した新規なデバイス設計の提言を行うことである。以下に主な成果を列挙する。
(a)有機伝導体β-(meso-DMBEDT-TTF)_2PF_6の電荷秩序状態を赤外顕微分光を調べた。その結果、この系の電荷秩序相転移はこれまで信じられていたような単純なものではなく、ダイマーモット絶縁相から電荷秩序相への量子相転移とみなせることがわかった。さらに空間赤外イメージを計測することで、この二つの電子相が競合していることがわかった。この結果は、前年度に明らかにした有機伝導体κ(BEDT-T_F)_2CU_2(CN)_3の誘電応答の理解を深めるものである。
(b)無機物質として、Ca_2RuO_4の非線形、試料の自己発熱を制御しながら計測した。そのため試料の伝電気伝導と黒体放射を同時計測したり、光学フォノンを同時計測するという技術を確立した。またこの系の潜熱計測を精密に計測し、この系の相転移に伴うエントロピー変化を議論した。その結果、この系の金属絶縁体転移は極めてエネルギー差の小さな電子相同士で引き起こされていることがわかった。この物質の赤外イメージングにより、この系の絶縁相が乱れに極めて弱いことが明らかとなり、この絶縁相が単純なモット絶縁体ではないことがわかった。その結果この系では絶縁相ギャップの不均一分布が観測された。
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