擬1次元有機導体のウィーグナー結晶相とその制御

准一维有机导体中的维格纳晶相及其控制

基本信息

批准号：
00J09594
负责人：
伊藤哲明
金额：
$ 1.86万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

(DI-DCNQI)_2Agは210K以下でウィーグナー結晶的電荷秩序を形成している擬1次元有機導体であり、電気抵抗率は室温以下で絶縁体であることが知られている。去年までの研究により、この系は加圧すると分子間の移動積分が増大し、高温で金属的な振舞いが現れることが明らかとなっていた。最大到達圧19.2kbarまでの圧力ではいずれも低温で絶縁体化するが、10kbarの圧力下のNMR測定により、この絶縁体相は常圧と同様の電荷秩序相であることが確認されていた。今年は、以下の2点の研究を行うことにより、この系の圧力下電子状態相図を完成させ、電子状態の系統的理解を得た。115kbar、並びに比較対象として常圧下、のNMR測定を行い絶縁相の特性の変化を調べた。その結果、絶縁相は高圧領域まで常圧と同タイプの電荷秩序相であることが確認された。ただしその電荷の濃淡比は圧力に大きく依存し、加圧に伴い濃淡差が小さくなることが見出された。またどの圧力でもNMR測定から求めた電荷秩序形成温度は、電気抵抗の極小温度より低い。このことは電荷秩序が形成される温度より高温でも電荷秩序の強い揺らぎが発達しており、そのため抵抗が絶縁体的になっていることを示している。この電荷秩序形成と抵抗極小の温度差、即ち電荷秩序揺らぎ領域は、常圧でもっとも顕著であり加圧に伴い小さくなっていく。このことは加圧による系の次元性の増大によるものと理解される。2近年開発された高耐圧圧力セルを用いることで20kbar以上の超高圧下電気抵抗率を測定した。電荷秩序形成温度は、加圧に伴い連続的に減少し、最終的に21kbar以上で完全に抑制され低温まで金属的な振舞いが実現することが明らかとなった。電荷秩序形成は2次転移的であり、21kbar付近において量子臨界点が存在すると考えられる。

(DI-DCNQI)_2Ag是一种准一维有机导体，在210K以下形成维格纳晶体电荷级，已知是电阻率低于室温的绝缘体。直到去年进行的研究表明，当该系统受到加压时，分子间转移积分会增加，并且在高温下会出现金属行为。在压力达到最大极限压力 19.2 kbar 时，该材料在低温下变成绝缘体，但 10 kbar 压力下的 NMR 测量证实，该绝缘体相是与常压下类似的电荷有序相。今年，我们通过以下两点的研究，完成了该系统受压电子态相图，对电子态有了系统的认识。在 115 kbar 和常压下进行 NMR 测量，以进行比较以研究绝缘相性能的变化。结果，确认绝缘相是与常压至高压区域相同类型的电荷有序相。然而，人们发现，装料的密度比很大程度上取决于压力，并且随着压力的增加，密度差变得更小。此外，在任何压力下，通过NMR测量确定的电荷有序形成温度都低于电阻的最低温度。这表明，即使在比发生电荷排序的温度更高的温度下，电荷排序也会产生强烈的波动，并且电阻变得类似绝缘体。电荷顺序形成和电阻最小值之间的温度差，即电荷顺序波动区域，在常压下最明显，并且随着施加压力而变得更小。这被认为是由于加压导致系统维数增加。 2使用最近开发的高压电池，我们测量了超过20kbar的超高压下的电阻率。结果表明，随着压力的增加，电荷有序形成温度不断降低，并最终完全被抑制在21 kbar以上，实现了低温下的金属行为。电荷有序化的形成是二阶跃迁，量子临界点被认为存在于21 kbar附近。