圧力下擬２次元有機導体で実現するディラック粒子状態のサイクロトロン共鳴による研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22340100
• 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: 物性Ⅱ
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 太田 仁 神戸大学, 自然科学系先端融合研究環分子フォトサイエンス研究センター, 教授 (70194173)
• 研究分担者: 櫻井 敬博 神戸大学, 研究基盤センター, 助教 (60379477)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 物性実験 / 高圧 / 強磁場 / 有機導体 / 磁気光学測定

研究概要

本研究は、1.5GPa以上の高圧下で絶縁体から金属に変わるα-(BEDT-TTF)2I3という２次元有機導体で理論的に予言された高圧下のディラックコーンという非常に珍しい電子状態を直接実験的に検証し、物性物理の理解を進展するものです。そのために、高圧下／低温かつ強磁場下の多重極限で電磁波の吸収を観測することが必要ですが、それを可能にする新奇な圧力セルと測定システムの開発を行い、1.5GPa、4.2K、10T、400GHz以上の電磁波領域で測定可能となった。ヘリウム液化機の故障などで計画が遅れたが、今後この測定システムを用いてα-(BEDT-TTF)2I3の特異な電子状態の直接観測を試みる。

研究成果

• [雑誌論文] Development of Hybrid Type Pressure Cell for High Pressure and High field ESR Measurement (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto, T. Sakurai, S. Okubo, H. Ohta, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, K. Kudo, Y. Koike
  • 雑誌名: Appl. Mag. Res 巻: 44 ページ: 893-898
  • DOI: 10.1007/s00723-013-0441-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developments of Multi-extreme High Field ESR in Kobe (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ohta, S. Okubo, E. Ohmichi, T. Sakurai, W.-M. Zhang, T. Shimokawa
  • 雑誌名: J. Low Temp Phys 巻: 170 ページ: 511-519
  • DOI: 10.1007/s10909-012-0683-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of High-Field ESR System Using SQUID Magnetometer and its Application to Measurement under High Pressure (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sakurai, K. Fujimoto, S. Okubo, H. Ohta and Y. Uwatoko
  • 雑誌名: J. Magnetics 巻: 18 ページ: 168-172
  • DOI: 10.4283/JMAG.2013.18.2.168
  • 査読あり
• [雑誌論文] SQUID 磁束計を用いたミリ波ESR 測定装置の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敬博, 藤本皓大, 大久保晋, 太田仁
  • 雑誌名: 日本赤外線学会誌 巻: 23 ページ: 121-126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of high-pressure and highfield ESR system using SQUID magnetometer (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sakurai, K. Fujimoto, R. Goto, S. Okubo, H. Ohta, Y. Uwatoko
  • 雑誌名: J. Magn. Res 巻: 223 ページ: 41-45
  • DOI: 10.1016/j.jmr.2012.07.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-field ESR using SQUID magnetometer (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Sakurai, R. Goto, N. Takahashi, S. Okubo, H. Ohta
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Series 巻: 334 ページ: 012058/1-4
  • DOI: 10.1088/1742-6596/334/1/012058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of high-pressure, highfield and multi-frequency ESR apparatus and its application to quantum spin system (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sakurai, T. Horie, M. Tomoo, K. Kondo, N. Matsumi, S. Okubo, H. Ohta, Y. Uwatoko, K. Kudo, Y. Koike, H. Tanaka
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Series 巻: 215 ページ: 012184/1-4
  • DOI: 10.1088/1742-6596/215/1/012184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Multi-extreme ESR Measurement System in Kobe (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Ohta, E. Ohmichi, S. Okubo, T. Sakurai, M. Fujisawa
  • 雑誌名: J. Low Temp. Phys 巻: 159 ページ: 302-306
  • DOI: 10.1007/s10909-009-0127-1
  • 査読あり
• [学会発表] 圧力下強磁場高周波数ESR の高感度化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井亮輔
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学, 平塚
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] 圧力下強磁場ESR 測定のための電磁波透過型圧力セルの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 太田仁
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ, 新潟
  • 年月日: 20131114-16
• [学会発表] 多重極限THz 電子スピン共鳴の開発と応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 太田仁
  • 学会等名: 第23回(平成25年度)日本赤外線学会研究発表会
  • 発表場所: 防衛大学校, 横須賀
  • 年月日: 20131031-1101
• [学会発表] 圧力下強磁場ESRの圧力セルの最適化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松井亮輔
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学, 徳島
  • 年月日: 20130925-28
• [学会発表] Multi-Extreme THz ESR : Its Developments and Applications (2013)
  • 著者名/発表者名: 太田仁
  • 学会等名: Modern Development of Magnetic Resonance 2013
  • 発表場所: Kazan, ロシア
  • 年月日: 20130924-27
  • 招待講演
• [学会発表] Multi-Extreme THz ESR : Its Development and Application (2013)
  • 著者名/発表者名: 太田仁
  • 学会等名: The 55th Annual Rocky Mountain Conference on Magnetic Resonance
  • 発表場所: Denver, 米国
  • 年月日: 20130728-0801
• [学会発表] ハイブリッド型圧力セルを用いた高圧下強磁場ESR 装置の開発とその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敬博
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学, 東広島
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] ハイブリッド型圧力セルを用いた圧力下強磁場ESR 装置の開発と応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敬博
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学, 豊中
  • 年月日: 20121101-02
• [学会発表] ハイブリッド型圧力セルを用いた圧力下強磁場ESR 装置の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤本皓大
  • 学会等名: 第22回(平成24年度)日本赤外線学会研究発表会
  • 発表場所: 関西大学, 吹田
  • 年月日: 20121101-02
• [学会発表] Development of Hybrid Pressure Cell for High Pressure and High Field ESR Measurement (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤本皓大
  • 学会等名: 8th Asia-Pacific EPR/ESR Symposium (APES 2012)
  • 発表場所: Tsinghua Science Park, 北京, 中国
  • 年月日: 20121011-15
• [学会発表] Development of Multi-Extreme THz ESR and Its Applications to Magnetic Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: 太田仁
  • 学会等名: 8th Asia-Pacific EPR/ESR Symposium (APES 2012)
  • 発表場所: Tsinghua Science Park, 北京, 中国
  • 年月日: 20121011-15
  • 招待講演
• [学会発表] Developments and Applications of Multi-Extreme THz ESR (2012)
  • 著者名/発表者名: 太田仁
  • 学会等名: Modern Development of Magnetic Resonance
  • 発表場所: Kazan, ロシア
  • 年月日: 20120925-29
  • 招待講演
• [学会発表] 圧力下強磁場ESR測定のためのハイブリット型圧力セルの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤本皓大
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学, 横浜
  • 年月日: 20120918-21
• [学会発表] Development of High Pressure ESR System Using SQUID Magnetometer (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤本皓大
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Electron Spin Science (ISESS2012)
  • 発表場所: 大観荘, 松島
  • 年月日: 20120723-25
• [学会発表] Development of high-field ESR system using SQUID magnetometer and its application to measurement under high pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敬博
  • 学会等名: 19th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: BEXCO, 釜山, 韓国
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] 圧力下強磁場ESR の高感度化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤本皓大
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学, 西宮
  • 年月日: 20120324-27
• [学会発表] 新しい高圧下磁気光学測定のための圧力セルの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤亮二
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院,沖縄
  • 年月日: 20111109-11
• [学会発表] Application of THz High Field EMR to Antiferromagnets with THz Spin Gaps (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田仁
  • 学会等名: Spin Physics, Spin Chemistry and Spin Technology
  • 発表場所: Kazan, ロシア
  • 年月日: 20111101-05
  • 招待講演
• [学会発表] 圧力下サイクロトロン共鳴測定技術の開発とその応用II (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤亮二
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学, 富山
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] Developments of Multi- Extreme Terahertz ESR System at Low Temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田仁
  • 学会等名: The 26th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: 北京, 中国
  • 年月日: 20110810-17
• [学会発表] SQUID磁束計を用いた圧力下ESR 測定技術の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敬博
  • 学会等名: 第51回高圧討論会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念館, 仙台
  • 年月日: 20101020-22
• [学会発表] Developments and Applications of Multi-Extreme THz ESR System (2010)
  • 著者名/発表者名: 太田仁
  • 学会等名: Joint EUROMAR 2010 and 17th ISMAR Conference
  • 発表場所: Florence, イタリア
  • 年月日: 20100704-09
• [備考] 大学院博士前期課程学生藤本皓大が,14 の発表に対して主催者からポスター賞を授与された.
  • URL: http://extreme.phys.sci.kobe-u.ac.jp/extreme/index_j.html