有機超伝導体(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Clの磁場誘起高抵抗相

磁场诱导的有机超导体高阻相(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Cl

基本信息

批准号：
06740284
负责人：
伊東裕
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

有機超伝導体κ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Clの常圧でみられる高抵抗相についてホール抵抗の測定を行い、高温部の金属状態から低温での高抵抗相への転移によってキャリアー数の変化が見られないことを示し、高抵抗相への転移がギャップ生成に伴う通常の半導体転移ではないことを指摘した。またこの高抵抗相では磁気抵抗は小さく、圧力下のリエントラント転移で見られる様な敏感な温度・磁場履歴依存性を示さない。またBEDT-TTF分子の両端のエチレン基の重水素置換により高抵抗相が安定化することが明らかになり、圧力温度相図中における超伝導相と高抵抗相との位置関係の解明に関する知見を得た。有機導体では元々キャリアー濃度が小さいことを考慮すると、高抵抗相への転移の機構として電子相関をパラメータとしたモット転移が考えられる。常圧で安定であった高抵抗の非金属相が、加圧によって電子相関の程度が変化することによって13Kで超伝導に転移する金属相との自由エネルギー差が小さくなり、磁場による変化に敏感なリエントラント転移を示すようになると考えられる。また電気抵抗で見られたリエントラント転移を確認する目的で、圧力下の超伝導相における外部磁場下でのrf交流磁化率測定を行った。リエントラント転移に挟まれた超伝導相では、加える交流磁場の方向により、磁化率の温度依存性が異なることを見出した。この結果は常圧で超伝導転移を示すκ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Brや酸化物高温超伝導体でも見られ、2次元的な超伝導に共通する性質であることを示した。これは、ゆらぎの効果による磁束量子の2次元化に関係し、特に高周波を用いることで常伝導成分による表皮効果が高められた結果、際だった異方性を示すに至ったと結論している。

The hole resistance was measured for the high-resistance phase observed at normal pressure of the organic superconductor κ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Cl, and showed that no change in the number of carriers was observed due to the transition from the metal state in the high-temperature part to the high-resistance phase at a low temperature, and pointed out that the transition to the high-resistance phase is not与间隙产生相关的正常半导体过渡。此外，在此高电阻阶段，磁倍率很小，并且不会表现出敏感的温度/磁场历史依赖性，如压力下的重进入过渡中所示。还发现，通过乙烯基在BEDTTTTF分子的两端的氘代替氘代替了高电阻阶段，并且在阐明超导相位阶段与高压阶段之间的位置关系的知识已经获得了知识。考虑到载体浓度最初在有机导体中很小，以电子相关为参数的Mott Transition可以将其视为过渡到高电阻阶段的机制。人们认为，在大气压下稳定的高电阻非金属相会改变由于压力而导致的电子相关程度，从而导致金属相之间的自由能差很小，后者在13K处转变为超导性，从而导致重新进入的过渡对磁场引起的变化敏感。此外，为了确认在电阻中看到的重进入过渡，在压力下，在超导阶段的外部磁场下测量了RF AC敏感性。发现磁敏感性的温度依赖性取决于夹在返回转变之间的超导相中施加的交替磁场的方向。在κ-（bedt-ttf）_2cu [n（cn）_2] br中也可以看到该结果，该_2cu [n（cn）_2] BR在大气压下表现出超导性跃迁，并表明它是二维超导性的共同特性。这与由于波动的影响而导致的磁通量量子的二维化有关，得出的结论是，尤其使用高频会增强正常传导成分引起的皮肤效应，从而导致明显的各向异性。