分子導体における電荷の局在性と遍歴性の研究

分子导体中电荷的局域化和流动性质的研究

• 批准号: 15073223
• 负责人: 薬師 久弥
• 金额: $ 32.13万
• 依托单位: Institute for Molecular Science (2004-2007)Okazaki National Research Institutes (2003)
• 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 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15073223/
• 关键词: 分子導体; 電荷秩序; 赤外・ラマン分光; 振動分光; 磁気共鳴; 金属・絶縁体転移; BEDT-TTF; BEDT-TIF; 赤外・ラマン; 電荷整列; 磁気共鳴ESR; 磁気共鳴NMR

この研究では電荷秩序状態へ相転移する分子導体の相転移前後における電子状態(遍歴状態と局在状態)を赤外・ラマン分光法と磁気共鳴法を用いて解明することを目的としている。(1) 振動分光法による研究BEDT-TTFにおける電荷量と振動数の関係を精査し、ラマン活性なv_2モードと赤外活性なv_<27>モードについて新たな関係式を提唱した。これは振動分光法による研究の基礎となる重要な結果である。まず、バンド幅の異なる6種類のθ-(BEDT-TTF)_2Xを系統的に調べ、電荷秩序状態の配列様式を決定した。また、従来金属相と考えられてきた高伝導相はすでに不均化が発生しており、局在性の強い電子状態であることを明らかにした。β"-型BEDT-TTF塩を系統的に調べ、超伝導相に隣接する電子状態は振幅の小さな電荷秩序ゆらぎをもつ相である事を見出した。また、β-型のmeso-DMBEDT-TTF塩の圧力-温度相図を調べ、超伝導相に隣接するのは短距離秩序をもってゆらいでいる電荷秩序相である事を明らかにした。両方と超伝導相と電荷秩序相の関係を明らかにした重要な結果である。さらに、β"-(BEDT-TTF)(TCNQ)では高温の電荷秩序相が低温で融解するという異常な現象を見出した。(2) 磁気共鳴法による研究(TMTTF)_2Xの電荷秩序相転移を^<13>C-NMRならびに多周波ESR法によって研究した。まず、Type IIの塩(X=PF_6, AsF_6, SbF_6)と同様にType I(X=ReO4)およびType III(X=SCN)の塩でも電荷秩序相転移を起すことを明らかにした。とくに、PF_6塩の電荷秩序の振幅がρ〜0.14であることを明らかにし、さらに低温で発生するスピン・パイエルスそうではこの電荷密度波が解消することを明らかにすることができた。

本研究的目的是利用红外/拉曼光谱和磁共振来阐明经历相变到电荷有序态的分子导体相变前后的电子态（巡回态和局域态）。 (1)利用振动光谱进行研究我们研究了BEDT-TTF中电荷量与振动频率之间的关系，并提出了拉曼活性v_2模式和红外活性v_<27>模式的新关系式。这是构成振动光谱研究基础的重要结果。首先，我们系统地研究了六种不同带宽的θ-(BEDT-TTF)_2X，并确定了电荷有序态的排列。另外，可知以往被认为是金属相的高导电相已经发生歧化，成为高度局域化的电子状态。通过对β”型BEDT-TTF盐的系统研究，我们发现与超导相相邻的电子态是一个电荷序波动幅度较小的相。检查该盐的压力-温度相图，超导相相邻到短期订单此外，这是揭示超导相和电荷有序相之间关系的重要结果，我们发现了高温电荷有序相在低温下熔化的不寻常现象。 (2)磁共振法(TMTTF)研究_通过^ 13 C-NMR和多频ESR方法研究2X的电荷有序相变。首先，我们揭示了 I 型 (X=ReO4) 和 III 型 (X=SCN) 盐以及 II 型盐 (X=PF_6、AsF_6、SbF_6) 中发生电荷有序相变。特别是，我们发现PF_​​6盐中电荷序的振幅为ρ~0.14，并且我们还能够证明这种电荷密度波在低温下发生的自旋-佩尔斯序中消失。

项目成果

K.Yakushi, K.Yamamoto, J.Ouyang, M.Simonyan, C.Nakano, Y.Misaki, K.Tanaka: "Charge ordering and phase transition in θ-(BDT-TTP)_2Cu(NCS)_2"Synthetic Metals. 133-134. 287-289 (2003)

K.Yakushi、K.Yamamoto、J.Ouyang、M.Simonyan、C.Nakano、Y.Misaki、K.Tanaka：“θ-(BDT-TTP)_2Cu(NCS)_2 中的电荷排序和相变”合成金属133-134。

K.Yamamoto, K.Yakushi, K.Hiraki, T.Takahashi, K.Kanoda, M.Meneghetti, C.Pecile: "Charge distribution and molecular arrangement in (DI-DCNQI)_2Ag studied by high-pressure vibrational spectroscopy"Synthetic Metals. 135-136. 563-564 (2003)

K.Yamamoto、K.Yakushi、K.Hiraki、T.Takahashi、K.Kanoda、M.Meneghetti、C.Pecile：“通过高压振动光谱研究 (DI-DCNQI)_2Ag 中的电荷分布和分子排列”合成

K.Suzuki, K.Yamamoto, K.Yakushi: "Charge ordering in θ-(BEDT-TTF)_2TlM(SCN)_4 (M=Co and Zn) studied by vibrational spectroscopy"Synthetic Metals. 135-136. 525-526 (2003)

K.Suzuki、K.Yamamoto、K.Yakushi：“通过振动光谱研究 θ-(BEDT-TTF)_2TlM(SCN)_4（M=Co 和 Zn）中的电荷排序”《合成金属》135-136。 (2003)

Infrared and Raman evidence for the charge-ordering in β"-(BEDT-TTF)_3(ReO_4)_2

β"-(BEDT-TTF)_3(ReO_4)_2 中电荷排序的红外和拉曼证据

• 发表时间: 2004
• 期刊: Phys.Rev.B 70
• 作者: M.Karppinen;Y.Morita;T.Kobayashi;I.Grigoraviciute;J.M.Chen;R.S.Liu;H.Yamauchi;Shin-ichi Honda 他6名;J.Kikuchi;T.Yamamoto
• 通讯作者: T.Yamamoto

Possible One-dimensional Helical Conductor: Hexa-peri-hexabenzocoronene Nanotube,

可能的一维螺旋导体：六邻六苯并苯纳米管，

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn 77
• 作者: T. Hara;K. Furukawa;T. Nakamura;Y. Yamamoto;A. Kosaka;W. Jin;T. Fukushima and T. Aida
• 通讯作者: T. Fukushima and T. Aida