強相関有機誘電体の電荷秩序の直接観測

直接观察强相关有机电介质中的电荷排序

• 批准号: 18654055
• 负责人: 野上 由夫
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18654055/
• 关键词: 分子性導体; 有機誘電体; 放射光; 低次元物質; X線; 構造解析; 有機導体

本年度は,有機伝導体θ-(BEDT-TTF) 2CsM (SCN) 4 (M=Co, Zn)の巨大非線形伝導と電荷秩序の局所構造との関係を精密構造解析によって明らかにした。この物質は,3桁におよぶ巨大な非線形伝導と,ダイオードを2個連結したサイリスタ素子と同じ電流-電圧特性を示すため,我々は有機サイリスタと呼んだ(Nature 437 (2005) 522)。これは本質的な電流によって引き起こされた,非平衡現象であるとともに,全く新しいデバイス物理の芽を提案している。有機サイリスタ結晶にパルス電流を通電しつつ,ミリ秒オーダーの時間分解X線回折を行い,電荷秩序融解のダイナミクスを明らかにすることを試みた。この結果電荷秩序の融解は約50msec,再凍結は100msec以上で起こっており,これは有機サイリスタとしての発振周波数40Hzと整合する。またこの系の場合はBEDT-TTF分子がわずかに回転することによってクーロン斥力を減らそうとする(J. Phys. Soc. Jpn. 74 (2005) 2011)。したがって,電荷秩序が融解すれば分子の回転ももとに戻るはずである。このような電流-格子結合が実際にこの系で観測された。ブラッグ反射の電流依存性を詳細に測定することによって,格子は電流に比例して変化することがわかった。格子の変形は数mA(1V以下の電圧)で0.01%に達する。このときピエゾ定数(歪み量を電圧で割った量)は圧電材料PZTの1000倍以上に達する。この効果は電流によって電荷秩序が融解する効果であるから,歪みは電流の向きによらない。

This year, the relationship between the structure and the charge order of the organic conductor θ-(BEDT-TTF) 2CsM (SCN) 4 (M=Co, Zn) was analyzed. This material has three large non-linear conductors, two links, and the same current-voltage characteristics (Nature 437 (2005) 522). This is the essence of the current, non-equilibrium phenomenon, the whole new physics and development. The organic crystal is divided into two parts: the current is energized, the second is decomposed, the X-ray is folded back, and the charge is dissolved. As a result, the melting time of the charge order is about 50msec, and the re-freezing time is more than 100msec. In this case, BEDT-TTF molecules can be separated from each other by a repulsive force (J. Phys. Soc. Jpn. 74 (2005) 2011)。The electric charge is dissolved in the molecule. The current-lattice combination is actually measured in this system. The current dependence of the lattice is measured in detail. The cell shape is mA(voltage below 1V) up to 0.01%. The voltage of PZT is more than 1000 times higher than that of PZT. This effect is caused by the current flowing in the direction of the electric charge order.

项目成果

Generalized Method of Structural Analysis for Micro Imperfect Crystals using SR

使用 SR 进行微观不完美晶体结构分析的通用方法

• 发表时间: 2007
• 作者: K. Yamamoto;Y. Nogami 他
• 通讯作者: Y. Nogami 他

Spin-Peierls Transition in Charge-Ordered Organic Conductor θ-(BEDT-TTF)2RBZn(SCN)4

电荷有序有机导体 θ-(BEDT-TTF)2RBZn(SCN)4 中的自旋 Peierls 跃迁

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan 76
• 作者: Masashi Watanabe;Yukio Noda;Yoshio Nogami;Hatsumi Mori
• 通讯作者: Hatsumi Mori

Charge Ordering in Organic Conductors

有机导体中的电荷排序

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Physical Society of Japan 75
• 作者: T. Takahashi;Y. Nogami;K. Yakushi
• 通讯作者: K. Yakushi

Doping effect on the charge ordering in LuFe204

掺杂对 LuFe204 中电荷有序性的影响

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Mag. Mag. Mat. 310
• 作者: Y. Matsuo;Y. Horibe;S. Mori;K. Yoshii and N. Ikeda
• 通讯作者: K. Yoshii and N. Ikeda