d電子とπ電子が共存する擬二次元有機伝導体の磁性研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K03526
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: 石井 康之 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (90391854)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 開 康一 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (00306523)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 分子性導体 / 超伝導 / 磁性

Outline of Annual Research Achievements

λ-(BETS)2FeCl4は磁場誘起超伝導体として注目され盛んに研究されてきた。高磁場の超伝導発現機構は解明されたと言っても良いが,低磁場の反強磁性状態,金属絶縁体転移の機構は未解決である。そこで本研究は,λ-(BETS)2FeCl4の磁気秩序状態における鉄の3dスピンの役割,そして金属絶縁体転移の起源を,圧力下磁化測定とμSR測定により明らかにすることを目的とする。今回のターゲットとなる物質は，lambda相とよばれる相である。しかし，合成条件があまり明確になっておらず，合成が困難である。そこで，最適な試料合成条件を探索している。現在，kappa相とlambda相の二相が同時に析出してしまうが，ひとまず目的のlambda相を得ることには成功している。今後も継続してさらに効率よくlambda相を得ることができる条件を探索する。
物性測定としては，電気抵抗測定と磁化測定により，金属絶縁体転移と磁気転移の圧力依存性を精密に測定し，磁性の面からみた温度ー圧力相図を構築し，金属絶縁体転移と磁気秩序解明の糸口をつかむことを目的としてる。測定時の圧力は，錫の超伝導転移温度を同時に測定することにより精密に求める。さらに，磁化測定においては，ワイス温度の圧力依存性を求めることにより，磁気的相互作用の圧力依存性に関する知見を得る。現在，圧力下の電気抵抗，磁化率測定を開始している。また，比較対象のために，鉄をガリウムに置換した試料を作成し，磁性と超伝導状態を調べている。ガリウム置換試料において，これまで知られているものと異なる超伝導対称性を持つ可能性を示唆するデータが得られていて，超伝導状態の異方性に関して，今後磁気抵抗測定などを用いて詳細に調べることを計画している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

合成のための設備，試薬，消耗品を整え，試料合成が順調に進んでいる。圧力下で磁性を測定する装置の準備が完了し，電気抵抗測定と磁化測定を開始した。

Strategy for Future Research Activity

電気抵抗測定と磁化測定により，金属絶縁体転移と磁気転移の圧力依存性を精密に測定する。測定時の圧力は，錫の超伝導転移温度を同時に測定することにより精密に求める。特に，磁化測定においては，ワイス温度の圧力依存性を求めることにより，磁気的相互作用の圧力依存性に関する知見を得る。

Causes of Carryover

消耗品の単価変動により次年度使用額が発生した。翌年度には破損したガラス器具等の消耗品を購入するために使用する。