研究紹介

主任研究員研究室

加藤分子物性研究室

主任研究員 加藤 礼三 (D.Sci.)
加藤 礼三 (D.Sci.)

「分子」は自然が与えてくれる究極のナノ材料です。有機分子のような分子から集まってできた結晶は、かつては絶縁体の代表でした。しかし、現在では分子から、金属のように電気を通したり、さらに超伝導体になるものが合成されています。これらの分子性導体は、電気を流している電子(伝導電子)の状態を記述することがこれまでの無機金属よりもはるかに容易であるという際立った特徴を持っています。また、その動きが1次元(直線)あるいは2次元(平面)に限られていることによって、様々な不思議な物理現象が生み出されます。さらに、分子性導体は、ほんのわずかな圧力などを加えただけで劇的に(例えば絶縁体から金属あるいは超伝導体へ)状態変化するという「柔らかさ」を持っています。化学の手法を使えば、無限ともいえる多様な分子を合成することができます。当研究室は、革新的な性質を持つ分子性導体の開発に取り組んでいます。

研究主分野

化学

研究関連分野

数物系科学

機能物性化学 / 物性II

キーワード

  • 分子性導体
  • 金属
  • 半導体
  • 超伝導

主要論文

  1. Kato, R., Cui, H. B., Tsumuraya, T., Miyazaki, T., and Suzumura, Y.:
    "Emergence of the Dirac Electron System in a Single-Component Molecular Conductor under High Pressure"
    J. Am. Chem. Soc. 139(5), 1770-1773 (2017).
  2. Kawasugi, Y., Seki, K., Edagawa, Y., Sato, Y., Pu, J., Takenobu, T., Yunoki, S., Yamamoto, H. M., and Kato, R.:
    "Electron-Hole Doping Asymmetry of Fermi Surface Reconstructed in a Simple Mott Insulator"
    Nat. Commun. 7, 12356/1-8 (2016).
  3. Ishikawa, T., Hayes, S. A., Keskin, S., Corthey, G., Hada, M., Pichugin, K., Marx, A., Hirscht, J., Shionuma, K., Onda, K., Okimoto, Y., Koshihara, S., Yamamoto, T., Cui, H. B., Nomura, M., Oshima, Y., Jawad, M. A., Kato, R., and Miller, R. J. D.:
    "Direct Observation of Collective Modes Coupled to Molecular Orbital-Driven Charge Transfer"
    Science, 350(6267), 1501-1505 (2015).
  4. Cui, H. B., Kobayashi, H., Ishibashi, S., Sasa, M., Iwase, F., Kato, R., and Kobayashi, A.:
    "A Single-Component Molecular Superconductor"
    J. Am. Chem. Soc. 136(21), 7619-7622 (2014).
  5. Kato, R.:
    "Development of π-Electron Systems Based on [M(dmit)2] (M= Ni and Pd; dmit: 1,3-dithiole-2-thione-4,5-dithiolate) Anion Radicals"
    Bull. Chem. Soc. Jpn. 87(3), 355-374 (2014).
  6. Yamamoto, H. M., Nakano, M., Suda, M., Iwasa, Y., Kawasaki, M., and Kato, R.:
    "A Strained Organic Field-Effect Transistor with a Gate-Tunable Superconducting Channel"
    Nature Commun. 4, 2379/1-7 (2013).
  7. Kusamoto, T., Yamamoto, H. M., and Kato, R.:
    "Utilization of σ-Holes on Sulfur and Halogen Atoms for Supramolecular Cation・・・Anion Interactions in Bilayer Ni(dmit)2 Anion Radical Salts"
    Cryst. Growth Des. 13, 4533-4541 (2013).
  8. Tajima, N., Yamauchi, T., Yamaguchi, T., Suda, M., Kawasugi, Y., Yamamoto, H. M., Kato, R., Nishio, Y., and Kajita, K.:
    "Quantum Hall Effect in Multilayered Massless Dirac Fermion Systems with Tilted Cones"
    Phys. Rev. B 88, 075315/1-6 (2013).
  9. Watanabe, D., Yamashita, M., Tonegawa, S., Oshima, Y., Yamamoto, H. M., Kato, R., Sheikin, I., Behnia, K., Terashima, T., Uji, S., Shibauchi, T., and Matsuda, Y.:
    "Novel Pauli-Paramagnetic Quantum Phase in a Mott Insulator"
    Nature Commun. 3, 1090/1-6 (2012).
  10. Yamashita, S., Yamamoto, T., Nakazawa, Y., Tamura, M., and Kato, R.:
    "Gapless Spin Liquid of an Organic Triangular Compound Evidenced by Thermodynamic Measurements"
    Nature Commun. 2, 275/1-6 (2011).

メンバーリスト

主宰者

加藤 礼三
主任研究員

メンバー

藤山 茂樹
専任研究員
大島 勇吾
専任研究員
堀之内 正枝
専任研究員
崔 亨波
研究員
川椙 義高
研究員
磯野 貴之
特別研究員
LEE Taehoon
大学院生リサーチ・アソシエイト
KIM Sunghyun
大学院生リサーチ・アソシエイト
山本 浩史
客員主管研究員
田嶋 尚也
客員主管研究員
久保 和也
客員研究員
山本 貴
客員研究員
野村 光城
客員研究員
須田 理行
客員研究員
上田 康平
客員研究員
圓谷 貴夫
客員研究員
倉片 由紀子
アシスタント

お問い合わせ先

〒351-0198 埼玉県和光市広沢2-1

reizo [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

関連リンク

最新の研究成果

2017年12月: 理研ニュース
PDF(4,035KB)
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2017年3月16日: 報道発表資料
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両極性動作する有機モット転移トランジスタを実現

業績リスト

研究年次報告書