2000 Fiscal Year Annual Research Report
(DMe-DCNQI)_2Cuの特異な金属-絶縁体転移と分子内振動
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11440118
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
西尾 豊 東邦大学, 理学部, 助教授 (20172629)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶田 晃示 東邦大学, 理学部, 教授 (50011739)
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| Keywords | 有機導体 / 金属-絶縁体 / 比熱 / 相転移 / CDW / Mott転移 / メチル基 / 秩序-無秩序転移 |
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| Research Abstract |
DMe-DCNQI-Cu系はDCNQI分子のp電子とCuの3d電子が混合して有機伝導体のなかでも有数の良導体を形成している。π電子の1次元性を3d電子がのりのような働きして低次元不安定性を回避している。DCNQI分子の外側にあってC軸の積層方向の距離を決定しているメチル基が重水素化により縮めば低次元不安定性が顔をみせる。
本研究の目的はメチル基を重水素化することにより生まれる新しい自由度による比熱を子細に検討し、これらがリエントラントな金属-絶縁体転移に及ぼす影響を総合的に解明することである。まずメチル基を1つの重水素で置換した系に関してCu^<2+>状態のスピンとフェルミ面近傍の自由電子の自由度の競合によりこのようなリエントラント転移が生まれることを明らかにし、論文に発表した。このようなメチル基の水素の1つを重水素化するとSchottky比熱がうまれ、2つ重水素化したものは異常比熱が見られるが、昨年までに完成した超高感度な比熱、潜熱測定システムを用いて、この二つの系の混晶の比熱を測定し、そのエントロピー変化より異常比熱もSchottky比熱も全く同じメチル基中の重水素の自由度から生まれることを定量的に示した。またその温度依存性よりCHD_2が大きな割合を占めはじめると独立に重水素の位置を決定していたメチル基が、連動する秩序-無秩序転移を見せはじめることを明らかにし、有機合成の国際学会で発表した。
またこのような異常比熱を見せかつ、金属-絶縁体転移の近傍に位置する試料を作成しこれらの比熱、潜熱、輸送現象を多角的に調べ、このような系でもリエントラントな転移となることを確認した。また異常比熱のピークとリエントラント転移がほぼ同じ温度から生じていること明らかにした。現在潜熱等の定量的な検討に入っており来年度の本研究の最終年度に向け論文等の仕上げ段階に入っている。
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[Publications] Y.Nishio.S.Aonuma,H.Sawa M.Tamura,K.Kajita: "Thermodynamical study of (DMe-DCNQI)_2Cu System Mechanism of Reatrant Metal-Insulator Transition"J.Phys.Soc.Jpn. 69. 1414-1422 (2000)
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[Publications] N.Tajima,M.Tamura,Y,Nishio,K.Kajita,Y.Iye: "Transport Property of an Organic Conductor α-(BEDT-TTF)_2I_3 under High Pressure-Discovery of a Novel type of Conductor-"J.Phys.Soc.Jpn. 69. 543-551 (2000)
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[Publications] H.Mori,T.Okano,S.Tanaka,M.Tamura,Y.Nishio,K.Kajita,T.Mori: "Discontinuous Change of Metal-Insulator Transition in the θ-System : θ-(BEDT-TTF)_2(Rb_<l-x>Cs_z)Zn(SCN)_4"J.Phys.Soc.Jpn. 69. 1751-1756 (2000)
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[Publications] H.Mori,T.Okano,M.Kamiya,M.Haemori,H.Suguki,S.Tanaka.K,Kajita,H.Moriyama.Y.Nishio,: "Band width and band filling control in organic conductors"Physica C. (in press). (2001)
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[Publications] Y.Nishio,S.Sasaki,M.Tamara,K.Kajita,H.Aonuma,H.Sawa,R.Kato: "Anomalous specific heat of (DMe-DCNQI-d_2[1,1;0]_<l-x>d_4[2,2;0]_x)_2Cu System"Synthetic Metals. (in press). (2001)
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[Publications] S.Kasahara,Y.Nishio,K.Kajita: "Dynamical behavior of vortices in a layered superconductor k-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2"Synthetic Metals. (in press). (2001)
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[Publications] N.Tajima,M.Tamura,Y.Nishio,K.Kajita: "Transport property of α-(BEDT-TTF)_2I_3 under high pressure ultra narrow gap semiconductor"Synthetic Metals. (in press). (2001)
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[Publications] M.Tamura,K.Yamanaka,Y.Nishio,K,Kajika,H.Sawa,R.Kato: "π-f composite metals"Synthetic Metals. (in press). (2001)
