不整合格子をもつ有機超伝導体の超伝導機構の解明

阐明失配晶格有机超导体的超导机理

• 批准号: 14740377
• 负责人: 川本 正
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740377/
• 关键词: 不整合格子; 有機超伝導体; 金属-絶縁体転移; 不整合反強磁性絶縁体; 温度-圧力相図; X線写真; ラマンスペクトル; 上部臨界磁場; ピン止め; 量子振動; フェルミ面

MDT-TSFの誘導体の一つであるMDT-TSのAuI_2塩は、有機ドナー分子と無機アニオン分子が不整合格子を組む有機伝導体である。この物質はMDT-TSF系超伝導体と同型構造であるが、T_<MI>=50Kで金属-絶縁体転移を示す。X線写真にはAuI_2の長さに対応するブラッグ反射が写っていることから、アニオンはI-Au-Iを単位として規則的に並んだ一次元鎖を形成していると考えられる。また、それぞれの格子のa軸の長さの比から、化学的組成を(MDT-TS)(AuI_2)_<0.441>と決定した。この組成比は常圧超伝導体である(MDT-TSF)(AuI_2)_<0.436>と近い値である[Chem.Mater.16,5120(2004)]。圧力下での抵抗測定により、10.3kbar下T_c=3.2Kで超伝導相が発現することを明らかにした。また、測定圧力範囲において、11.9kbar下T_c=4.4Kまで超伝導転移温度は上昇する。常圧では、静磁化率は金属相においてパウリ常磁性を示さず、低温になるに連れて緩やかに上昇し、T_N=50Kで反強磁性転移を示した。このことから、金属相は電子相関の強い異常金属相であり、基底状態は反強磁性絶縁体であることを確定した。本物質のキャリアー数はアニオン分子数と一致するため、アニオン分子あたり1キャリアーが局在する様な周期でのみスピンは反強磁性秩序を形成できる。これは、伝導や磁性を担っているドナー格子の周期とは不整合となる極めて特異な電子状態(不整合反強磁性絶縁体)である。得られた温度-圧力相図は反強磁性絶縁相に隣接して高圧側に超伝導相が存在する。これは(TM)_2Xやκ-(ET)_2Xの相図と酷似しているが、実効的1/2充填率バンドを有さない点が異なる[Phys.Rev.B71,052501(2005)]。

One of the inducers of MDT-TSF is the AuI_2 of MDT-TS, and the organic conductor is composed of organic molecules and inorganic molecules in an unintegrated lattice. This material is MDT-TSF system superconductor, isostructure, T_<MI>=50K, metal-insulator transition. X-ray photo: AuI_2 long distance reflection: I-Au-I long distance reflection: I-Au The ratio of the length of a-axis of lattice and chemical composition (MDT-TS)(AuI_2)___<0.441>_are determined. The composition ratio of this material is the constant voltage superconductor (MDT-TSF)(AuI_2)_<0.436>[Chem.Mater.16,5120(2004)]. Resistance measurements under pressure, T_c=3.2K at 10.3kbar The temperature of the transition temperature increases when T_c=4.4K at 11.9kbar. At constant pressure, static magnetic susceptibility and metallic phase, low temperature, slow rise, T_N=50K, antiferromagnetic shift The metal phase is strongly correlated with the electron, and the base state is strongly antiferromagnetic. The number of molecules in this substance is equal to the number of molecules in this substance. The period of lattice is different from that of unconformity. The electron state (unconformity antiferromagnetic insulator) is different. Therefore, the temperature-pressure phase is adjacent to the antiferromagnetic phase and the high-pressure phase is conductive. The phase similarity of (TM)_2X and κ-(ET)_2X is similar to that of (TM)_2X and (ET)_2X. The 1/2 filling ratio of (TM)_2X and κ-(ET)_2X is different from each other [Phys.Rev.B71, 052501 (2005)].

项目成果

Anisotropic Three-dimensional Superconductivity of the Incommensurate Organic Superconductor(MDT-ST)(I_3)_<0.417>

不相称有机超导体的各向异性三维超导性(MDT-ST)(I_3)_<0.417>

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of The Physical Society of Japan 74
• 作者: J.S.Brooks;D.Graf;Y.Oshima;E.S.Choi;K.Murata;T.Konoike;G.Papavassiliou;根津 将;D.V.Rao;川本 正
• 通讯作者: 川本 正

竹内 智朗: "Uniaxial strain effect on the θ-phase organic conductor with a large dihedral angle, θ-(TMET-TTP)_4PF_6"J.Phys.Soc.Jpn. 72. 1152-1154 (2003)

Tomoaki Takeuchi：“具有大二面角的 θ 相有机导体的单轴应变效应，θ-(TMET-TTP)_4PF_6”J.Phys.Soc.Jpn 72. 1152-1154 (2003)

Superconductivity competing with the incommensurate antiferromagnetic insulating state in the organic conductor (MDT-TS)(AuI_2)_<0.441>

超导性与有机导体中不相称的反铁磁绝缘态的竞争 (MDT-TS)(AuI_2)_<0.441>

• 发表时间: 2005
• 期刊: Phys. Rev. B 71
• 作者: T. Kawamoto;et. al.
• 通讯作者: et. al.

瀧宮 和男: "Organic superconductors based on a new electron donor, methylenedithio-diselenadithiafulvalene (MDT-ST)"Chem.Mater.. 15. 1225-1227 (2003)

Kazuo Takimiya：“基于新型电子给体亚甲基二硫代二硒二硫富瓦烯 (MDT-ST) 的有机超导体”Chem.Mater.. 15. 1225-1227 (2003)

川本 正: "Anion ordering and optical properties of the quasi-one-dimensional organic conductor (ChTM-TTP)_2GaCl_4"J.Phys.Soc.Jpn.. 71. 3059-3064 (2002)

川本正：“准一维有机导体 (ChTM-TTP)_2GaCl_4 的阴离子排序和光学特性”J.Phys.Soc.Jpn.. 71. 3059-3064 (2002)