モット転移系有機超伝導体の高圧・高磁場下の電子状態

高压强磁场下莫特过渡有机超导体的电子态

基本信息

批准号：
16038226
负责人：
木村真一
金额：
$ 2.69万
依托单位：
Institute for Molecular Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

分子性導体は,温度・圧力・磁場の外部環境の変化で金属・絶縁体・超伝導などバラエティに富んだ物性変化を示す。その中でET塩を含む化合物は,有機物質中フラーレンに次いで高い超伝導転移温度を持ち,低温・圧力・磁場で様々な相変化を見せる。特に本研究で対象とするκ-(ET)_2Cu[N(CN)_2]X (X=Br,Cl,以下κ-Xと略す)は,温度・圧力・磁場などの外部摂動や冷却速度を変化させることで,磁性相・非磁性相,金属相・非金属相・超伝導相が入り混じった複雑な相変化を示すことから,量子相転移の臨界点に位置すると考えられている。そのような物性の出現のメカニズムを調べるために,圧力や磁場などの外部摂動を加えた状態での電子状態の知見が得られる高磁場・高圧下の赤外分光の方法論を確立し研究を行ってきた。昨年は,完全に重水素置換したκ-Brでの圧力誘起絶縁体・金属転移での電子状態の変化を調べることを目的として,ヘリウムガス圧を使用した光学セルを開発した。重水素化したκ-Br相転移圧力は無機物質等に比べて1桁以上低い(〜数10MPa)ために,通常使われるダイヤモンドアンビルセルによる高圧発生法を用いることはできないため,新規に開発したものである。今年度は,その圧力セルを使って,圧力によるモット転移を電子状態の変化として直接観測することに成功した。また,転移の境界において相分離が起こっていることがわかった。さらに,この相分離の様子を明確にするために赤外イメージングを圧力下で行い,圧力による金属相の広がりを明確にした。一方で,50%重水素置換したκ-Brにおいて磁場による超伝導・絶縁体転移でも磁場下赤外イメージングで新たな知見が得られた。

由于温度，压力和磁场的外部环境变化，分子导体具有多种物理特性，包括金属，绝缘体和超导性。其中，含有ET盐的化合物具有超导过渡温度，在有机物的富勒烯之后是第二高，并且在低温，压力和磁场时表现出各种相变。 In particular, κ-(ET)_2Cu[N(CN)_2]X (X=Br,Cl, hereinafter abbreviated as κ-X) (X=Br,Cl, hereinafter abbreviated as κ-X) is considered to be at the critical point of the quantum phase transition, as it exhibits complex phase changes in magnetic and nonmagnetic phases, metallic, nonmetallic and superconducting通过更改外部扰动（例如温度，压力和磁场）以及更改冷却速率来进行阶段。为了研究这种物理特性的出现机制，我们在高磁性和高压下建立了一种红外光谱的方法，这使我们能够在压力和磁场等外部扰动下获得对电子状态的了解。去年，我们使用氦气压力开发了一个光电池，目的是研究完全脱发的κ-BR中压力诱导的绝缘子 - 金属跃迁期间电子状态的变化。与无机材料相比，氘化的κ-BR相变压力比无机材料低一个数量级（多达几十MPa），因此不可能使用通常使用的钻石砧室使用高压生成方法。今年，我们已经成功使用了压力池直接观察到由于压力作为电子状态的变化而导致的莫特过渡。还发现相位分离发生在过渡的边界。此外，为了阐明这种相分离的状态，在压力下进行红外成像，并阐明了由于压力而导致的金属相扩散。另一方面，即使是由于κ-BR中的磁场引起的超导和绝缘体过渡，也通过磁场下的红外成像获得了新的发现，κ-BR是50％的氘代替。

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Influence of cage distortions on the electronic structure and optical properties of Ba_6Ge_<25>

笼形畸变对Ba_6Ge_<25>电子结构和光学性质的影响

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Physical Review B 72
影响因子：
0
作者：
I.Zerec;S.Kimura 他6名
通讯作者：
S.Kimura 他6名

The origin of the phase separation in partially deuterated κ-(ET)_2Cu[N(CN)_2]Br Studied by infrared magneto-microspectroscopy

红外磁显微光谱研究部分氘化κ-(ET)_2Cu[N(CN)_2]Br相分离的起源

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Solid State Communications 134
影响因子：
0
作者：
T.Nishi;S.Kimura 他8名
通讯作者：
S.Kimura 他8名

Anomalous magnetic properties and non-Fermi-liquid behavior in single crystals of the Kondo lattice CeNiGe_<2-x>Si_x

近藤晶格 CeNiGe_<2-x>Si_x 单晶的反常磁特性和非费米液体行为

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Journal of Physics : Condensed Matter 16
影响因子：
0
作者：
D.Y.Kim;S.Kimura 他8名
通讯作者：
S.Kimura 他8名

Continuity of Ce 4f electronic structure across the quantum critical point : A resonant photoemission study on CeNi_<1-x>Co_xGe_2

Ce 4f 电子结构在量子临界点上的连续性：CeNi_<1-x>Co_xGe_2 的谐振光电子研究

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Physical Review B (Rapid Communications) 72
影响因子：
0
作者：
H. J. Im;et. al.;T.Ito et al.;T.Ito et al.;H.J.Im et al.;H.Miyazaki et al.;J.Onoe et al.;T.Ito et al.;T.Ito;H.J.Im;T.Ito;H.J.Im
通讯作者：
H.J.Im

Change of Electronic Structure Induced by Magnetic Transitions in CeBi