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2018 年度 実績報告書

縮重π電子系の異方的構造制御と機能化

公募研究

研究領域π造形科学: 電子と構造のダイナミズム制御による新機能創出
研究課題/領域番号 17H05151
研究機関名古屋大学

研究代表者

清水 康弘  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (00415184)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード分子性物質 / 量子スピン液体 / フラストレーション
研究実績の概要

ダイアモンド格子を有するモット絶縁体(ET)Ag4(CN)5の基底状態を核磁気共鳴実験等を用いて調べた結果、高温(102 K)での反強磁性磁気秩序を見いだした(Physical Review B, 2019, in press)。さらに、圧力下(2GPa)では、195 Kまで転移温度が上昇することを発見した。これは、π電子系として世界最高記録を更新する成果である。
新規フラストレート磁性体に特有の物性を開拓するために、Russian Academy of Scienceとの共同研究により、カゴメ格子をもつフラーレン錯体(Bu3MeP)C60を新たに合成し、磁気的な基底状態調べた。その結果、低温まで磁気秩序が起きない量子スピン液体の可能性があることを突き止めた(Phys. Chem. Chem. Phys., 2019, 21, 1645)。フラーレン錯体の量子スピン液体としては、初めての例である。
異方的な電子状態と輸送特性の相関を解明するために、様々な層間相互作用をもつ超伝導体Z[Pd(dmit)2]2 (Z = Me4N,Et2Me2As,EtMe3P)の電気抵抗率の圧力変化を調べた結果、等方的な系と異方的な系とで電子-電子散乱の性質が大きく異なることを見出した(Physical Review B, 2018, 97, 125107)。
幾何学的なフラストレーションを有するカイラルなラジカル塩(TBA)1.5(NDI-Δ)の基底状態について極低温までの物性測定を行った結果、量子スピン液体で期待される特異な振る舞いを観測した(Physical Review Letters, 2017, 119, 057201)。三次元的なπ電子系では最初の例である。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Russian Academy of Science(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      Russian Academy of Science
  • [雑誌論文] Molecular diamond lattice antiferromagnet as a Dirac semimetal candidate2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu, A.Otsuka, M. Maesato, M. Tsuchiizu, A. Nakao, Y. Yamochi, T. Hiramatsu, Y. Yoshida, G.asaito
    • 雑誌名

      Physical Review B 印刷中

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fullerene and endometallofullerene Kagome lattices with symmetry-forced spin frustration2019

    • 著者名/発表者名
      D. V. Konarev, S. S. Khasanov, Y. Shimizu, A. V. Kuzmin, A. Otsuka, H. Yamochi, Gunzi Saito, R. N. Lyubovskaya
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      巻: 21 ページ: 1645-1649

    • DOI

      10.1039/c8cp07017b

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transport anisotropy and electron correlations in the layered molecular compounds Z[Pd(dmit)2]2 (Z = Me4N,Et2Me2As,EtMe3P) with different interlayer coupling2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu, R. Kato
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 ページ: 125107/1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.97.125107

    • 査読あり
  • [学会発表] Organic diamond lattice Mott insulator: 3D Dirac semimetal candidate2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu
    • 学会等名
      American Physical Society March meeting 2018
    • 国際学会
  • [図書] 原子物理学―量子テクノロジーへの基本概念2019

    • 著者名/発表者名
      清水康弘(訳)
    • 総ページ数
      482
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      978-4-320-03608-6
  • [備考] 名古屋大学固体磁気共鳴研究室

    • URL

      http://i-ken.phys.nagoya-u.ac.jp/index_j.html

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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