Brooks法磁化測定による有機物質の超伝導の研究

利用布鲁克斯法磁化测量研究有机材料超导性

基本信息

批准号：
04640358
负责人：
鹿野田一司
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、微小単結晶のためのBrooks法磁化測定と、それを応用した新しい測定法により、有機超伝導体の電子状態を調べた。まず、Brooks法磁化測定装置の作製から始まった。この装置のポイントは、試料を一つの電極とするキャパシタンスが試料の磁化の変化に伴う変位に対し十分な感度をもつことであった。我々は、試料を支える材料として金細線(直径10または30μm)を用いることにより十分な感度を持つキャパシタンスを構成することに成功した。容量の変化は、本研究で購入されたキャパシタンスブリッジを用いることで十分なS/N比で検出された。完成したシステムは、磁場0から12テスラまで、温度0.5Kから300Kまでの環境で動作する。このシステムを用いて、まず、有機超伝導体κ-(DMET)_2AuBr_2の電子状態を調べた。その結果、この物質について初めてドハース・ファンアルフェン振動を観測した。振動周期より、この物質には第一ブリルアンゾーンの100%と20%に相当する断面積を持つ2種類のフェルミ面が存在することがわかった。と同時に、二つの振動が低磁場から起こることから、2つのフェルミ面がゾーン境界で分裂しないか、あるいは、しても極めて小さなギャップしか持たないような珍しいケースになっていることもわかった。そらに、電子の(自由電子に対する)有効質量比が、2つのフェルミ面に対してそれぞれ6.0、3.8と評価された。この大きな値が電子相関に関係するのか否かは、興味ある問題であり、現在、他の実験によるクロスチェックを含めて検討している。次に、上述のBrooks法を応用した試料振動型の装置の開発へと進んだ。容量の振動を検出するに十分な時間分解能をキャパシタンスブリッジで得るところが、装置設計上最も重要な点であった。現在、システムの動作テストを続けている。

在这项研究中，我们使用布鲁克斯方法磁化测量小型单晶以及应用该方法的新测量方法研究了有机超导体的电子态。首先，我们首先创建了布鲁克斯法磁化测量装置。该装置的关键在于以样品作为一个电极的电容对样品磁化强度变化引起的位移具有足够的敏感性。通过使用细金线（直径 10 或 30 μm）作为支撑样品的材料，我们成功构建了具有足够灵敏度的电容。使用本研究中购买的电容电桥以足够的信噪比检测电容的变化。完整的系统将在 0 至 12 特斯拉的磁场和 0.5K 至 300K 的温度下运行。使用该系统，我们首先研究了有机超导体κ-(DMET)_2AuBr_2的电子态。结果，首次在这种材料中观察到德哈斯-范阿尔芬振荡。从振动周期发现，该材料具有两种类型的费米面，其截面积分别对应于第一布里渊区的100%和20%。同时，他们发现，由于这两种振荡是在低磁场中发生的，因此在极少数情况下，两个费米面不会在区域边界处分裂，或者即使分裂，它们也只有很小的间隙。此外，两个费米表面的电子（与自由电子）的有效质量比估计分别为 6.0 和 3.8。这个大值是否与电子相关性有关是一个有趣的问题，我们目前正在研究它，包括与其他实验的交叉检查。接下来，我们继续开发应用上述布鲁克斯方法的样品振动型装置。器件设计中最重要的一点是从电容电桥获得足够的时间分辨率以检测电容振荡。目前我们正在继续测试该系统。