熱輸送測定を用いた有機伝導体の物性研究

利用热传输测量研究有机导体的物理性质

• 批准号: 18J20362
• 负责人: 野本 哲也
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J20362/
• 关键词: 有機伝導体; π-d系; 磁場誘起相転移; スピン液体; 熱容量; 熱伝導率; 低温物性; 電荷フラストレーション; 電荷ガラス; 有機導体; 電荷秩序; 有機伝導体; π-d系; 磁場誘起相転移; スピン液体; 熱容量; 熱伝導率; 低温物性; 電荷フラストレーション; 電荷ガラス; 有機導体; 電荷秩序

今年度は、前年度に引き続いて①π-d相互作用を有するθ型磁性有機導体の磁場下の物性と②スピン液体候補物質β'-X[Pd(dmit)2]2の熱伝導率に関する研究を中心課題として実験を行った。①に関しては、まず電荷ガラス形成体θ-(BEDT-TTF)2CsCo(SCN)4の単結晶を用いた熱容量測定によって、磁場下において発現する一次相転移のような熱異常および異常なSchottky熱容量の変化の再現性を確認した。また、磁化率、Seebeck係数、熱伝導率などの測定を行い、本物質の磁場誘起相転移の起源について考察した。電荷ガラス内の短距離ドメイン境界に存在する不純物スピンがCo2+の局在スピンと結びついており、磁場印加によって不純物スピンの向きが制約を受けることで電荷分布の再配向が起き、一次相転移が誘因されるという新規なメカニズムを提唱した。②に関しては、対イオンXの違いにより低温で異なる磁気状態を取るβ'-X[Pd(dmit)2]2を対象に、磁気状態と熱伝導率の温度依存性と絶対値について議論を行った。反強磁性長距離秩序を形成する物質では熱伝導率が低温で上昇する典型的な結晶の温度依存性を示すのに対し、スピン液体では高温から単調に減少してプラトーを形成するガラス的な振る舞いを見せることを見出した。冷却依存性やカチオン種などの比較から、このガラス的な振る舞いは不純物や分子配列の乱れ、マイクロクラックなどではなく、電荷とスピンの強い揺らぎと関連したスピン液体物質の持つ普遍的な熱力学的特徴であることが明らかになった。スピン液体を相として安定化させている要因として、内因的な乱れの効果が重要であることを示唆している。

今年，在上一年之后，我们进行了1）关于1）关于θ型磁性有机导体的物理特性的主要问题，在磁场下具有π-D相互作用的物理特性，以及2）旋转液体候选材料β'-X [pd（dmit）2] 2] 2] 2。关于①，首先，通过使用带电的玻璃形成构件的单个晶体测量热容量来确认热异常的可重复性，例如在磁场下发生的主要相变和Schottky热容量异常变化的可重复性。此外，测量了磁化率，Seebeck的系数，导热率和其他因素，以检查磁场诱导的该材料的相变的起源。我们提出了一种新的机制，在该机制中，电荷玻璃中短距离结构域边界存在的杂质旋转与CO2+的局部旋转有关，并且杂质旋转的方向受磁场的应用来限制，从而导致电荷分布的重新定位，从而导致一级相变。 Regarding ②, we discussed the temperature dependence and absolute value of the magnetic state and thermal conductivity for β'-X[Pd(dmit)2]2, which undergoes different magnetic states at low temperatures due to differences in counterion X. It has been found that in materials that form antiferromagnetic long-range order, the thermal conductivity is typical of crystals, whereas in spin liquids, the thermal conductivity increases at low temperatures, exhibit玻璃状行为从高温下单调地降低到形成高原。冷却依赖性和阳离子物种的比较表明，这种玻璃状行为不是杂质，分子排列障碍，微裂纹等的问题，而是旋转液体物质的通用热力学特征，与强烈的电荷和自旋相关。这表明固有干扰的效果是将自旋液体稳定为相的因素。