新規πd系DMET塩における金属絶縁体転移と物性開拓

局在d電子スピンをもつ陰イオンをドナー分子と組み合わせたπ-d系有機伝導体は、電荷とスピンの相乗効果によって生まれる伝導と磁性の新しい機能性の舞台として注目を集めている。(DMET)_4MC1_4(TCE)_2は、M=Mn, Co, ZnでそれぞれT_MI=25K, 15K, 13KでSDW転移に基づく金属絶縁体転移を示す擬1次元伝導体である。一方、M=Cuではas-grown試料の結晶表面に電極をつけ伝導面内の伝導を測定すると半導体的挙動が現れるが、伝導面間方向は他のM=Mn, Co, Znと同様にT_MI=5-20Kまで金属的な振舞いを示す。このような特異な異方的伝導の原因を探るため、結晶表面のラマン分光測定を行った。その結果、表面のみに価数の高いDMET分子が存在することを示唆する結果を得た。結晶を割って新鮮な面の伝導面内方向の測定を行うと半導体的挙動は消失し、他の塩と同じような金属絶縁体転移が現れるため、結晶表面の半導体的挙動は価数の高いDMET分子の存在に起因していることがわかった。またκ型BEDT-TTF塩に次ぐ高い超伝導転移温度T_cをもっ有機超伝導体β-(BDA-TTP)_2SbF_6について、超伝導相図と電子状態について明らかにするためT_cの一軸性圧縮依存性を調べた。その結果、伝導面内のドナー積層方向の圧縮ではT_cが上昇し、それと垂直方向への圧縮ではT_cが低下することを見出した。この結果は各方向への圧縮による移動積分の変化を取り入れた異方的三角格子ハバードモデルの計算と一致した。また面間方向への圧縮では低圧領域でT_cが0.5K程度上昇することを見出した。これはトリメチレン基を介した面間方向への相互作用の重要性を示している。

局在d電子スピンをもつ陰イオンをドナー分子と組み合わせたπ-d系有機伝導体は、電荷とスピンの相乗効果によって生まれる伝導と磁性の新しい機能性の舞台として注目を集めている。(DMET)_4MC1_4(TCE)_2は、M=Mn, Co, ZnでそれぞれT_MI=25K, 15K, 13KでSDW転移に基づく金属絶縁体転移を示す擬1次元伝導体である。一方、M=Cuではas-grown試料の結晶表面に電極をつけ伝導面内の伝導を測定すると半導体的挙動が現れるが、伝導面間方向は他のM=Mn, Co, Znと同様にT_MI=5-20Kまで金属的な振舞いを示す。このような特異な異方的伝導の原因を探るため、結晶表面のラマン分光測定を行った。その結果、表面のみに価数の高いDMET分子が存在することを示唆する結果を得た。結晶を割って新鮮な面の伝導面内方向の測定を行うと半導体的挙動は消失し、他の塩と同じような金属絶縁体転移が現れるため、結晶表面の半導体的挙動は価数の高いDMET分子の存在に起因していることがわかった。またκ型BEDT-TTF塩に次ぐ高い超伝導転移温度T_cをもっ有機超伝導体β-(BDA-TTP)_2SbF_6について、超伝導相図と電子状態について明らかにするためT_cの一軸性圧縮依存性を調べた。その結果、伝導面内のドナー積層方向の圧縮ではT_cが上昇し、それと垂直方向への圧縮ではT_cが低下することを見出した。この結果は各方向への圧縮による移動積分の変化を取り入れた異方的三角格子ハバードモデルの計算と一致した。また面間方向への圧縮では低圧領域でT_cが0.5K程度上昇することを見出した。これはトリメチレン基を介した面間方向への相互作用の重要性を示している。