Characteristic time-scale in non-equilibrium Mott insulators

本研究では、モット絶縁体Ca2RuO4において、電流印加で生じる非平衡定常状態を特徴付ける特性時間を、巨大電歪効果、電界効果、3次高調波などの新規な実験手法によって明らかにする。第1年次は研究体制の確立が主な目標であった。年度の成果を議論するために3月にZoomでミーティングを行い、今後の研究方針について意見交換を行った。寺崎は、中村から提供された試料を用いて面直方向の電歪効果の電流依存性、温度依存性を精密に計測した。また、参照物質としてVO2の単結晶成長に挑戦し、良質な単結晶を得た。現状では、微量のアルミニウムがボートから混入しているものの、非線形伝導や電子相転移は文献結果を再現している。これまでCa2RuO4に適用してきた赤外温度計を用いた非線形伝導の電流密度依存性の計測、そこから見積もられるエネルギーギャップの電流依存性はCa2RuO4とよく似ていた。ところが予想外であったが、VO2では現状では電歪効果はほとんど見られなかった。Ca2RuO4との詳細な比較を次年度行う。中村はCa2RuO4表面に電気二重層トランジスター構造を構築し、数ヶ月以上に渡る電界効果を計測し、5ヶ月程度でほとんど金属化することを見出した。また、金属インジウム、VO2、Ca2RuO4について示差熱分析や示差走査熱量分析を行い、掃引速度の相転移依存性を観測した。その結果、Ca2RuO4の相転移が極めて異常であることを見出した。岡崎は非線形伝導を示す分子性導体において2端子法による3次高調波の周波数依存性を詳細に測定し、論文に出版した。Ca2RuO4にこの技術を適用するために測定系を4端子に拡張することを試みている。

本研究では、モット絶縁体Ca2RuO4において、電流印加で生じる非平衡定常状態を特徴付ける特性時間を、巨大電歪効果、電界効果、3次高調波などの新規な実験手法によって明らかにする。第1年次は研究体制の確立が主な目標であった。年度の成果を議論するために3月にZoomでミーティングを行い、今後の研究方針について意見交換を行った。寺崎は、中村から提供された試料を用いて面直方向の電歪効果の電流依存性、温度依存性を精密に計測した。また、参照物質としてVO2の単結晶成長に挑戦し、良質な単結晶を得た。現状では、微量のアルミニウムがボートから混入しているものの、非線形伝導や電子相転移は文献結果を再現している。これまでCa2RuO4に適用してきた赤外温度計を用いた非線形伝導の電流密度依存性の計測、そこから見積もられるエネルギーギャップの電流依存性はCa2RuO4とよく似ていた。ところが予想外であったが、VO2では現状では電歪効果はほとんど見られなかった。Ca2RuO4との詳細な比較を次年度行う。中村はCa2RuO4表面に電気二重層トランジスター構造を構築し、数ヶ月以上に渡る電界効果を計測し、5ヶ月程度でほとんど金属化することを見出した。また、金属インジウム、VO2、Ca2RuO4について示差熱分析や示差走査熱量分析を行い、掃引速度の相転移依存性を観測した。その結果、Ca2RuO4の相転移が極めて異常であることを見出した。岡崎は非線形伝導を示す分子性導体において2端子法による3次高調波の周波数依存性を詳細に測定し、論文に出版した。Ca2RuO4にこの技術を適用するために測定系を4端子に拡張することを試みている。