有機超伝導体微小単結晶の比熱測定

有机超导体微单晶的比热测量

• 批准号: 05740245
• 负责人: 中澤 康浩
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05740245/
• 关键词: 有機伝導体; 比熱; 電子比熱係数

申請書に記載した様に,本年度は有機結晶の低温比熱を測定する装置の開発を中心に研究を行った.断熱シールドと試料ホルダーとの間の熱リ-クを,おさえる事によって,10mg程度の試料を,2K〜30Kの温度域で,断熱熱パルス法を用いて測定する事に成功した.2K付近での測定可能な熱容量は,数mJ/K程度である.この装置では,試料空間の部品の交換により緩和法,AC法での測定も可能であり現在AC法の立ち上げを行っている.この装置を用いて,alpha-相の(BEDT-TTF)_2MHg(SCN)_4の一連の物質群に関する比熱測定を行った.この物質では,M=K,Rb,Tlでは,8K〜10K付近に電子系の相転移があり,電気抵抗,帯磁率に異常を示すが,M=NH_4では,同じ結晶構造をとり,バンド構造も似ているにもかかわらず,相転移を示さない事が知られている.今回の測定で,2K〜5Kの領域で,C/Tvs T^2は直線にのり,そこから見積もったgammaは,M=NH_4では約25mJ/molK^2であるが、M=K,Rbでは,10mJ/molK^2以下になることがわかった.この事は,後者の物質では,相転移に伴い電子状態密度が半分程度に減少し新しい金属相を形成している事を意味している.転移点近傍の比熱の振る舞いを,AC法によって測定する事と,磁場依存性を調べ低温金属相の磁気的性質みる事を次の課題として考えている.さらに,異なった結晶構造をもち,物質によっては超伝導や強磁性を示すk-相の物質群との対比検討を行う予定である.

正如申请中所述，今年的研究重点是开发一种测量有机晶体低温比热的装置。通过抑制隔热罩和样品架之间的热泄漏，我们能够测量有机晶体的比热。 2K 至 30K 温度下约 10 mg 样品的热量。 2K左右的可测量热容量约为数mJ/K。通过该装置，可以使用弛豫法、AC法进行测量，目前正在推出AC法。使用该装置，我们测量了一系列α相(BEDT-TTF)_2MHg(SCN)_4材料的比热。在该材料中，对于M=K、Rb和Tl，电子系统约为8K至10K存在相变，并且电阻和磁化率表现出异常，但已知M=NH_4不表现出相变，即使它们具有相同的晶体结构和相似的能带结构。 2K 至 5K 区域，C/Tvs T^2在一条直线上，当M = NH_4时，由此估计的gamma约为25 mJ/molK^2，但发现当M = K, Rb时小于10 mJ/molK^2。是在后一种材料中，由于相变，电子态密度降低了大约一半，形成了新的金属相。这意味着通过AC方法测量转变点附近的比热行为，并研究磁场依赖性以了解低温金属相的磁性。此外，我们计划与一组具有不同晶体结构并根据材料表现出超导性或铁磁性的 k 相材料。