フラーレン結晶の構造変態と伝導電子ダイナミクス

富勒烯晶体的结构转变和传导电子动力学

基本信息

批准号：
05233101
负责人：
鹿児島誠一
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

この研究の目的は,C60を主な対象として,伝導帯における電子の運動とダイナミクスを探るとともに,伝導と電子運動の舞台となる結晶の構造変態との関係を解明することである。本年度の研究では,気相成長法で作成した半導体性フラーレン単結晶の光励起キャリヤーの運動をさぐることにより,光励起過程および伝導帯での励起キャリヤの寿命や散乱と,構造変態との関係の一端をつかんだ。具体的には,ブロッキング電極法という独特の方法を用い,光電流の温度依存性を極低温まで吟味することにより,まず260K付近におけるC60ボールの回転軸の秩序化に関係した光伝導の異常と構造変態との関係を議論した。次に,150K付近において光伝導信号の異常な増大を発見し,これが,新たな構造変化たとえば,C60回転軸の秩序構造の変化に関係づけられることを指摘した。また,85K付近においても光伝導信号の小さな異常を見出した。これは,既報のC60回転のガラス転移に対応するものと考えられる。さらに,気相成長法で作成した単結晶にカリウムをドープした試料について,超伝導特性を調べた。超伝導電磁石とパルス強磁場発生装置を併用して,上部臨界磁場を2Kまで直接測定した。その結果,C60超伝導体は素直なBCS型超伝導体であり,また絶対零度における上部臨界磁場は約28Tで,コヒーレンス長は約35Aであることがわかった。このコヒーレンス長は平均自由行程の数倍〜10倍であるから,C60の超伝導はやや"ダーティー"な領域にあるといえる。試料の質と結果との関係をさらに確かめるべく研究を続けている。

这项研究的目的是探索传导带中电子的运动和动力学，以C60为主要对象，并阐明传导与晶体结构转化之间的关系，这是传导的设置。在今年的研究中，我们通过探索蒸气沉积产生的半导体富勒烯单晶，掌握了光激发过程中激发载体的生命与散射之间的关系。具体而言，通过使用称为阻止电极方法的独特方法检查光电流对极低温度的温度依赖性，我们首先讨论了光电导率的异常与与C60球在260K左右的C60球旋转轴相关的阶顺轴的异常之间的关系。接下来，在150k左右发现了光电传递信号的异常增加，指出这与新的结构变化有关，例如C60旋转轴的有序结构的变化。我们还发现，在85K左右的光电传统信号中发现了少量异常。这被认为对应于先前报道的C60旋转的玻璃转变。此外，研究了通过蒸气沉积制备的单晶掺杂钾的样品的超导性特征。使用超导电磁体和脉冲强磁场发生器直接测量上临界场，直接测量2K。结果表明，C60超导体是直接的BCS型超导体，并且绝对零的上临界场约为28T，相干长度约为35a。由于这种连贯性的长度是平均自由路径的几次至十倍，因此可以说C60的超导性位于一个“脏”区域。研究正在继续进一步研究样本质量与结果之间的关系。