分子性強相関物質におけるバンド構造とバンドフィリングのその場制御

强相关分子材料中能带结构和能带填充的原位控制

• 批准号: 22K03534
• 负责人: 川椙 義高
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Toho University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03534/
• 关键词: 分子性導体; ディラック電子系; 有機導体; 電界効果; 歪み制御; 強相関電子系

強相関物質における量子多体効果を調べるため、電子密度や電子の運動エネルギー(およびその異方性)など、複数のパラメータをその場制御する実験手法を確立することを目指す。具体的には、電界効果によるバンドフィリング制御(キャリアドーピング)と基板の曲げひずみを組み合わせ、分子性強相関物質(モット絶縁体や電荷秩序絶縁体)を金属、超伝導体、ディラック電子系などに変化させる。これによって、非従来型超伝導と磁気秩序の関係や、強相関絶縁相からディラック電子相への電子相転移を詳細に調べる。令和4年度は圧力によって強相関絶縁相からディラック電子相へ相転移する分子性物質に着目し、ひずみ効果と電界効果を組み合わせたディラック電子相の実現を試みた。特定の結晶軸方向に対するひずみ効果が予想よりも大きく、本来1.5GPa(15000気圧)の圧力が必要なディラック電子相が、わずか1%程度の基板曲げひずみで実現することがわかった。これにより、ひずみによるバンド構造制御が分子性物質に対して効果的であることが確認できた。令和5年度以降、電界効果によるバンドフィリング制御を組み合わせてディラック電子系への相転移を詳しく調べる。また、量子スピン液体候補物質に対してもひずみ制御を行い、磁気抵抗効果から、この物質の絶縁相においてスピンギャップが形成されていることを示した。この実験では試料を金属絶縁体転移のごく近傍の圧力に導く必要があり、前述のように分子性物質に対してひずみ効果が大きいだけでなく、細かな圧力制御が可能であることが明らかになった。

The quantum manybody effect of strongly correlated substances is modulated, electron density and electron motion are modulated (anisotropic), and the field control method of complex particles is established. The specific properties of these materials include: substrate, substrate, molecular, metal, superconductor, electron system, etc. The relationship between magnetic field and electromagnetic field, strong correlation, electron phase shift and electron phase shift are discussed in detail. In the fourth year, the molecular substance of the strong correlation phase shift, the electron phase shift. A pressure of 1.5 GPa (15000 gas) is required for a certain crystal axis direction, and a substrate curvature of about 1% is expected. The structure of the molecular substance is determined by the molecular weight of the substance. In the first five years of this year, the electronic system will be adjusted in detail. The quantum material is formed by the magnetic resistance of the material. The pressure of the metal insulation material is necessary to prevent the movement of the metal insulation material, and the pressure of the metal insulation material is necessary to prevent the movement of the metal insulation material.

项目成果

電荷秩序絶縁体α-BEDT-TTF2I3の基板上薄片単結晶における電気抵抗率の異方性

电荷有序绝缘体 α-BEDT-TTF2I3 衬底上薄单晶的电阻率各向异性

• 发表时间: 2022
• 作者: 川椙義高;大上達也;山本浩史;加藤礼三;田嶋尚也
• 通讯作者: 田嶋尚也

有機ディラック電子系α-(BETS)2I3の圧力下輸送特性

有机狄拉克电子体系α-(BETS)2I3的压力传输特性

• 发表时间: 2022
• 作者: 岩田和之;川椙義高;加藤礼三;西尾豊;田嶋尚也
• 通讯作者: 田嶋尚也

有機ディラック電子系の低磁場下輸送特性

有机狄拉克电子系统的低磁场传输特性

• 发表时间: 2023
• 作者: Suda Masayuki;Thathong Yuranan;Promarak Vinich;Kojima Hirotaka;Nakamura Masakazu;Shiraogawa Takafumi;Ehara Masahiro;Yamamoto Hiroshi M.;Hiroshi Yamamoto;田嶋尚也，川椙義高，岡竜平，内藤俊雄，加藤礼三，西尾豊
• 通讯作者: 田嶋尚也，川椙義高，岡竜平，内藤俊雄，加藤礼三，西尾豊

有機ディラック電子系における量子異常

有机狄拉克电子系统中的量子异常

• 发表时间: 2022
• 作者: 田嶋尚也;川椙義高;岡竜平;内藤俊雄;加藤礼三;西尾豊
• 通讯作者: 西尾豊

Strain-induced massless Dirac fermion state of the molecular conductor <i>α</i>-(BEDT-TTF)₂I₃

分子导体的应变诱导无质量狄拉克费米子态<i>α</i>-(BEDT-TTF)₂I₃

• DOI: 10.1063/5.0141023
• 发表时间: 2023
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Kawasugi Yoshitaka;Suzuki Haruto;Yamamoto Hiroshi M.;Kato Reizo;Tajima Naoya
• 通讯作者: Tajima Naoya