分子導体における電荷の局在性と遍歴性の研究

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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。