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2004 Fiscal Year Annual Research Report

低次元有機導体における磁場誘起超伝導現象の探索と解明

Research Project

Project/Area Number 15073225
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

宇治 進也  独立行政法人物質・材料研究機構, ナノマテリアル研究所, ディレクター (80344430)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺嶋 太一  独立行政法人物質・材料研究機構, ナノマテリアル研究所, 主幹研究員 (40343834)
Keywords有機伝導体 / 強磁場 / 超伝導
Research Abstract

現在までに、λ-(BETS)_2FeCl_4の伝導面内に強磁場を加えると、1)10.5T付近で反強磁性絶縁体状態から常磁性金属状態へと転移した後、20T付近で抵抗が急激に減少し超伝導状態へと転移する。2)さらに強磁場ではこの超伝導は破壊され、42T程度で常磁性金属状態へと戻り、この磁場誘起超伝導転移は温度の上昇ともに抑制される。3)Feイオンを非磁性のGaイオンで置換すると、反強磁性絶縁相は抑制され、磁場誘起超伝導相は徐々に低磁場にシフトする。ことを見出してきた。そこで、本年度は、ClイオンをBrイオンに置換した系λ-(BETS)_2FeCl_<4-x>Br_xの強磁場電子状態を詳細に調べた。Brイオンは僅かながらClイオンよりも大きいために、Br置換は結晶に負の化学圧を印加することに対応する。
磁場を伝導面内c軸に平行に印加すると、低温でBr濃度の増加に伴い、反強磁性絶縁相がより安定化することを見出した。また、Br置換の場合には、磁場誘起超伝導相は、λ-(BETS)_2FeCl_4と同様に32Tで最も高いTcを持ち(もっとも安定化し)続けることを見出した。このことから 1)Br置換でも、Feスピンの作る内部磁場はほとんど変化しないことを意味している。つまりドナー分史上の伝導電子とFeスピンとの交換相互作用は変化しない。2)Br置換により、伝導電子系のMott不安定性が増大した。これはBr置換によりドナー分子間の距離が広がり、結果として分子間のトランスファー積分が小さくなり、Mott不安定性を決定するU/tが増大したことを意味している。(U:電子相関の大きさ t:トランスファー積分)

  • Research Products

    (14 results)

All 2005 2004

All Journal Article (14 results)

  • [Journal Article] Shubnikov-de Haas Effect and Angular-dependent Magnetoresistance in New Layered Organic Conductors ET_3Cl(DFBIB) and ET_3Br(pBIB)2005

    • Author(s)
      安塚 周磨
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 74

      Pages: 679-685

  • [Journal Article] Fabrication of Nanoscale Charge Density Wave Systems2005

    • Author(s)
      稲垣 克彦
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 86

      Pages: 073101

  • [Journal Article] Phase Diagram of Magnetic-Field-Induced Superconductor λ-(BETS)_2Fe_xCl_<4-x>Br_x2004

    • Author(s)
      宇治 進也
    • Journal Title

      Journal de Physique-IV France 114

      Pages: 391-392

  • [Journal Article] Suppression of a Charge-Density-Wave Ground State in High Magnetic Fields : Spin and Orbital Mechanisms2004

    • Author(s)
      D.Graf
    • Journal Title

      Physical Review B 69

      Pages: 125113

  • [Journal Article] Pressure-Induced Fermi Surface Change in Quasi-One-Dimensional Conductor β-(ET)(TCNQ)2004

    • Author(s)
      安塚 周磨
    • Journal Title

      Journal de Physique-IV France 114

      Pages: 157-158

  • [Journal Article] Investigation of the Field-Induced Phases in λ-(BETS)_2Fe_xGa_<1-x>Cl_42004

    • Author(s)
      J.S.Brooks
    • Journal Title

      Journal de Physique-IV France 114

      Pages: 175-181

  • [Journal Article] The Effect of Pressure on the Phase Diagram of the Magnetic Field Induced Superconducting State of λ-(BETS)_2FeCl_42004

    • Author(s)
      L.Balicas
    • Journal Title

      Journal de Physique-IV France 114

      Pages: 199-203

  • [Journal Article] Strong Evidence of Field-Induced Superconductivity and Shubnikov-de Haas Oscillation in κ-(BETS)_2FeBr_42004

    • Author(s)
      鴻池 貴子
    • Journal Title

      Journal de Physique-IV France 114

      Pages: 223-226

  • [Journal Article] Shubnikov-de Haas Oscillations and Low Temperature Electronic State in FeCl_3 and CoCl_2 Graphite Intercalation Compounds2004

    • Author(s)
      榎本 健悟
    • Journal Title

      Journal de Physique-IV France 114

      Pages: 313-315

  • [Journal Article] H-T Phase Diagram of λ-(BETS)_2FeCl_4 under Pressure2004

    • Author(s)
      Y.J.Jo
    • Journal Title

      Journal de Physique-IV France 114

      Pages: 323-325

  • [Journal Article] Incommensurate Structure and the Superconducting Properties of the Organic Superconductor (MDT-ST)(I_3)_<0.417>2004

    • Author(s)
      川本 正
    • Journal Title

      Journal de Physique-IV France 114

      Pages: 217-519

  • [Journal Article] Suppression of a charge-density-wave ground state in high magnetic fields : Spin and orbital mechanisms2004

    • Author(s)
      D.Graf
    • Journal Title

      Physical Review B 69

      Pages: 125113

  • [Journal Article] Magnetic-field-induced Superconductivity in the Antiferromagnetic Organic Superconductor κ-(BETS)_2FeBr_42004

    • Author(s)
      鴻池 貴子
    • Journal Title

      Physical Review B 70

      Pages: 094514

  • [Journal Article] Pressure-induced enhancement of the transition temperature of the magnetic-field-induced superconducting state in λ-(BETS)_2FeCl_42004

    • Author(s)
      L.Balicas
    • Journal Title

      Physical Review B 70

      Pages: 092508

URL: 

Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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