高圧縮された有機導体の構造と電子状態

高度压缩有机导体的结构和电子态

基本信息

批准号：
15073205
负责人：
鹿児島誠一
金额：
$ 21.63万
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

この研究の目的は, 有機導体を一軸性圧縮と静水圧によって高度に圧縮し, 常圧とはまったく違う新構造と電子状態を実現してそこに現れる新規電子状態を探索するとともに, 有機導体の超伝導などの電子状態の制御と設計を試みることである。バンドが1/4だけ詰まり電荷秩序の自由度を持つ2次元性の物質について, 金属性, 超伝導, 電荷秩序の相互関係を系統的に調べた。θ-(BEDT-TTF)_2CsZn(SCN)_4, β"-(DODHT)_2PF_6, およびβ"-(BEDT-TTF)_2CsCd(SCN)_4が共通の性質を持つことを明らかにし, 電荷秩序相と金属・超伝導相の安定領域を解明するとともに, それらの中間に, 電荷揺らぎ相とでも呼ぶべき中間状態があることを発見した。中間相において非線形電気伝導を詳しく調べ, 非線形伝導にともなってメモリ効果があること, および, メモリ効果は電荷秩序と関係して結晶構造のわずかな歪を伴うというモデルを提唱した。今後に残された課題は, 中間相の電子状態の本質を解明することである。α-(BEDT-TTF)_2I_3においては, 伝導面内でひとつの方向に一軸性圧縮を加えると2次元電子ポケットのサイズが極めて小さくなることを発見し, その状態での結晶構造を明らかにした。A5班の鈴村らの理論研究により, この状態は質量のない2次元ディラック電子状態であることが発見された。これは電子物性研究における大きな発見であり, 1軸性圧縮によって初めて可能になったものである。このほか一軸性延伸技法を開発し, また, ロシアのグループとの共同によって4種類の有機導体を20GPaの超高圧まで圧縮し, 常温で2端子電気抵抗, 熱電能および圧縮率の測定に成功した。

这项研究的目的是通过单轴压缩和静水压力高度压缩有机导体，实现与正常压力完全不同的新结构和电子状态，并寻找出现在那里的新电子状态，并试图控制和设计有机导体的超导性等电子状态。对金属性，超导性和电荷顺序之间的相互关系进行了系统的研究，用于二维材料，带有1/4的频带和充电自由度的频带。据透露，θ-（bedt-ttf）_2CSZN（SCN）_4，β“ - （DODHT）_2PF_6和β”和β“ - （bedt-ttf）_2CSCD（SCN）_4 _4 _4具有共同的属性，并阐明了一个阶段的阶段，并且均可阶段/超级阶段/超级阶段，超级阶段，超级粒子，超过阶段，超级粒度，它们之间的电荷波动阶段。我们提出了一个模型，其中在中间机中对非线性电导传导进行了仔细检查，并且非线性传导具有记忆效应，并且该记忆效应涉及与电荷顺序相关的晶体结构中的微微变形。将来剩下的挑战是阐明中间相电子状态的本质。在α-（BedT-TTF）_2I_3中，我们发现传导平面内的一个方向上的单轴压缩将导致二维电子口袋的尺寸极小，并揭示了该状态下的晶体结构。 Suzumura等人的理论研究。在A5团队中，该状态是一个无数的二维狄拉克电子状态。这是电子性质研究中的一个主要发现，只有通过单轴压缩才有可能。此外，开发了一种单轴绘图技术，并与俄罗斯集团合作，将四种类型的有机导体压缩到20GPA的超高压，并在室温下成功测量了两端电阻，热电阻和压缩比。