強い電子相関を示す有機伝導体の非線形熱電現象の探索

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本研究の目的は,(1)強相関電子系θ型BEDT-TTF塩のゼーベック係数およびペルチェ係数を電場,温度勾配の関数として精密に測定し,その非線形性特性を探索すること,(2)特に,交流発振状態における熱電係数の発振現象を見出し,(3)未知の非線形熱電現象を探索することである。第2年度である本年度の成果を以下に列挙する(1)θ型BEDT-TTF塩の非線形伝導状態における熱電効果の測定に成功した。得られた結果は電荷密度波がスライディングしているときに見せるそれに酷似しており、オンサガーの相反定理が破れているような振る舞いを見せる。この結果は、過去の非線形伝導状態での熱電現象を再検討させるものである。(2)θ型BEDT-TTF塩の急冷相の抵抗率と熱起電力の時間変化を測定し、この系の伝導電子が示すスピノーダル分解を定量的に解析した。このことにより電子の氷である電荷秩序相がどのような機構で成長するかについての示唆を与えることができた。(3)κ型BEDT-TTF塩において異常な誘電応答を発見した。これはダイマー分子においてダイマー内で電荷が不均化していることを示唆し、有機導体における新しいタイプの電荷自由度の発見である。この電荷自由度は電荷秩序を引き起こす分子間のクーロン相互作用という点でθ型BEDT-TTF塩と共通の物理が底流をなす。(4)κ型BEDT-TTF塩において圧力下での誘電応答の測定に成功した。圧力を精密に校正することで、これまで信じられていた電子相図を定性的に修正した。この研究は圧力下で引き起こされる超伝導の起源に深くかかわっていると思われる。