分子性結晶の電子間相互作用およびスピン自由度に起因する新規伝導現象の解明と探索

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22740237
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 山口 尚秀 独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導線材ユニット, 主任研究員 (70399385)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 分子性結晶 / モット絶縁体 / 電荷秩序 / 非線形伝導 / 巨大磁気抵抗

研究概要

電子間クーロン相互作用に起因する絶縁体の分子性結晶の極低温における非線形伝導、誘電特性、磁気抵抗を調べ、伝導機構を明らかにした。ゼロ磁場中ではモット絶縁体と電荷秩序状態で同様の伝導特性を示すが、磁場中では伝導に寄与するキャリアのスピン状態の違いを反映して異なった磁気抵抗効果を示すことを明らかにした。マイクロ波印加下の伝導測定および微細加工によって作製した微小電極を用いた伝導測定からも知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Charge Transport in Charge-Ordered States of Two-Dimensional Organic Conductors,α-(BEDT-TTF)_2I_3 andα'-(BEDT-TTF)_2IBr_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: Kota Kodama, Motoi Kimata, Yamaguchi Takahide, Nobuyuki Kurita, Atsushi Harada, Hidetaka Satsukawa, Taichi Terashima, Shinya Uji, Kaoru Yamamoto, and Kyuya Yakushi
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 81 ページ: 044703-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional superconductivity in the layered organic superconductorK_H-(DMEDO-TSeF)_2[Au(CN)_4](THF) with thick dielectric insulating layers (2012)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Kawamoto, Takehiko Mori, Yamaguchi Takahide, Taichi Terashima, Shinya Uji, Takashi Shirahata, Tatsuro Imakubo
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 85 ページ: 014504-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly nonlinear current-voltage characteristics of the organic Mott insulator_K-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2] Cl (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Takahide, Motoi Kimata, Kouta Kodama, Taichi Terashima, Shinya Uji, Megumi Kobayashi, and Hiroshi M. Yamamoto
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84 ページ: 035129-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi surface and interlayer transport in the two-dimensional magnetic organic conductor(Me-3, 5-DIP)[Ni(dmit)_2]_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Hazama, S. Uji, Yamaguchi Takahide, M. Kimata, H. Satsukawa, A. Harada, T. Terashima, Y. Kosaka, H. M. Yamamoto and R Kato
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 ページ: 83 165129-1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi surface and in-plane anisotropy of the layered organic superconductorK_L-(DMEDO-TSeF)_2[Au(CN)_4](THF) with domain structures (2011)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Kawamoto, Takehiko Mori, Yamaguchi Takahide, Shinya Uji, David Graf, James S. Brooks, Takashi Shirahata, Megumi Kibune, Hiroko Yoshino, and Tatsuro Imakubo
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 ページ: 012505-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge Transport in Charge-Ordered Layered Crystalsθ-(BEDT-TTF)_2MZn(SCN)_4(M=Cs, Rb): Effects of Long-Range Coulomb Interaction and Pauli Exclusion Principle (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Takahide, Motoi Kimata, Kaori Hazama, Taichi Terashima, Shinya Uji, Takako Konoike, and Hiroshi M. Yamamoto
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 81 ページ: 235110-1-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-linear current-voltage characteristics inα-(BEDT-TTF)_2I_3 (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kodama, M. Kimata, Yamaguchi Takahide, T. Terashima, H. Satsukawa, A. Harada, K. Hazama, S. Uji, K. Yamamoto, K. Yakushi
  • 雑誌名: Physica B 巻: 405 ページ: S176-S178
  • 査読あり
• [学会発表] Charge dynamics in Mott-insulating and charge-ordered organic crystals : a possibility of Kosterlitz-Thouless metal-insulator transition (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Takahide, Tohru Watanabe, Yoshihiko Takano, Kouta Kodama Shinya Uji, Hiroshi M. Yamamoto
  • 学会等名: American Physical Society March meeting
  • 発表場所: Boston Convention Center(Boston, USA)
  • 年月日: 20120227-0302
• [学会発表] K-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2] Clのモット絶縁相における電荷輸送 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口尚秀
  • 学会等名: 有機固体若手の会冬の学校
  • 発表場所: 定山渓
  • 年月日: 20111216-17
• [学会発表] Charge transport of insulating organic crystals measured with sub-micron electrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Takahide, Tohru Watanabe, Yoshihiko Takano, Kouta Kodama, Shinya Uji, and Hiroshi M. Yamamoto
  • 学会等名: International Conferentce of New Science Created by Materials with Nano Spaces
  • 発表場所: Tohoku University, Sendai
  • 年月日: 20111123-26
• [学会発表] BEDT-TTF系分子性結晶の微小領域伝導 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口尚秀、渡邊徹、高野義彦、小玉恒太、宇治進也、山本浩史
  • 学会等名: 日本物理学会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] 微小電極による分子性結晶の伝導測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口尚秀
  • 学会等名: 有機固体若手の会冬の学校
  • 発表場所: 上諏訪
  • 年月日: 20101210-11
• [学会発表] メタルマスクによる分子性結晶上へのサブミクロン電極の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口尚秀、渡邊徹、高野義彦、小玉恒太、宇治進也、山本浩史
  • 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)
  • 年月日: 20100923-26
• [学会発表] Dielectric anisotropy of the organic crystalsθ-(BEDT-TTF)_2CsZn(SCN)_4 and K-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2] Cl (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Takahide, K. Kodama, M. Kimata, T. Terashima, S. Uji, Y. Takano, M. Kobayashi and H. M. Yamamoto
  • 学会等名: ICSM2010(International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20100704-09
• [学会発表] Spin Related Magnetotransport in Insulating BEDT-TTF Crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Takahide, Kouta Kodama, Motoi Kimata, Taichi Terashima, Shinya Uji, Tohru Watanabe, Yoshihiko Takano, Megumi Kobayashi, Hiroshi M. Yamamoto
  • 学会等名: ISSP-MDF Joint International Workshop Spin-related Phenomena in Organic Materials
  • 発表場所: ISSP, Kashiwa
  • 年月日: 20100701-03
• [備考]
  • URL: http://samurai.nims.go.jp/YAMAGUCHI_Takahide-j.html
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/NFM/member/yamaguchi/index_j.html