1次元バンドを有する準2次元有機伝導体の低温基底状態と磁場応答

一维能带准二维有机导体的低温基态和磁场响应

基本信息

批准号：
07232203
负责人：
佐々木孝彦
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07232203/
关键词：
有機伝導体スピン密度波磁気トルク

项目摘要

本研究の目的は、有機伝導体α-(BEDT-TTF)_2KHg(SCN)_4に見られるスピン密度波的な低温基底状態の磁場応答を調べることである。このために今年度、東北大学金属材料研究所強磁場超伝導研究センターに設置されているハイブリットマグネットと本研究費により作製した微小トルク測定装置を用いて0.5-20K,0-30Tの範囲でこの物質の磁気トルクの温度依存性、磁場依存性の測定を行った。磁気トルクは約10K以下で静磁化率の異方性の発現に対応して増加するが、増大しはじめる温度の磁場依存性は磁気抵抗でこれまで調べられてきた磁気抵抗の増大が始まる温度とは一致せず、高磁場になるにしたがって高温側に少し移動する。この温度依存性はこの物質の基底状態がスピン密度波であることを間接的に示している。Gorkov,Lebedによる磁場中でのスピン密度波転移の標準理論を有限温度に拡張した計算を行った結果、磁場中での転移温度は高磁場で高温側にずれることを確認した。転移温度以下のトルクの増大はスピン密度波転移に伴う反強磁性的帯確率の異方性に起因すると思われるが、この大きさは約8Tまでは変化しないがこれより高磁場側ではだんだん小さくなり23Tより高磁場では一見、転移温度以上の常磁性相と変わりがないようにみえる。これは8T以上では反強磁性的にオーダーしていたスピンが磁場方向に次第に向きはじめ、23T以上ではほぼ完全に印可磁場方向にそろうためであると考えられる。このような磁場トルクの結果からこれまでの提案されてきた磁場温度相図の改良を行いこれまで未知であった、高磁場での磁気的振る舞いについて明らかにした。

本研究的目的是研究在有机导体α-(BEDT-TTF)_2KHg(SCN)_4中观察到的自旋密度波状低温基态的磁场响应。为此，本财年，我们将使用东北大学材料研究所高场超导研究中心安装的混合磁体以及利用本研究经费制作的微小扭矩测量装置，测量0.5范围内的扭矩。 -20K，0-30T。我们测量了材料磁矩的温度依赖性和磁场依赖性。随着静磁化率各向异性的发展，磁扭矩增加到约 10 K 以下，但磁场对其开始增加的温度的依赖性与磁阻开始增加的温度相似，经研究，磁电阻不匹配，并且随着磁场的增加而稍微向高温侧移动。这种温度依赖性间接表明该材料的基态是自旋密度波。通过将戈尔科夫和莱贝德的磁场中自旋密度波转变的标准理论扩展到有限温度的计算结果，我们证实磁场中的转变温度在较高的磁场下会向较高的温度转变。低于转变温度时扭矩的增加被认为是由于伴随自旋密度波转变的反铁磁带概率的各向异性，但这个幅度直到大约8T都没有变化，但在比这更高的磁场下它逐渐减小乍一看，在高于23T的磁场下，它似乎与转变温度以上的顺磁相没有什么不同。这被认为是由于以下事实：在 8T 以上，反铁磁有序自旋逐渐开始沿磁场方向定向，而在 23T 以上，它们几乎完全沿所施加磁场的方向排列。基于磁场扭矩的结果，我们改进了先前提出的磁场温度相图，并阐明了先前未知的强磁场中的磁行为。