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超高感度熱測定システムを用いた圧力下におけるπ-d有機伝導体の特異な相転移の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15340123
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東邦大学

研究代表者

西尾 豊  東邦大学, 理学部, 教授 (20172629)

研究分担者 梶田 晃示  東邦大学, 理学部, 教授 (50011739)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
16,300千円 (直接経費: 16,300千円)
2006年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2005年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2003年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワード比熱 / 相転移 / 有機導体 / 静水圧熱測定 / 一軸性圧力 / 潜熱 / 電荷秩序 / 超伝導 / 熱測定 / 電可秩序 / 静水圧 / 圧力 / DTA法 / 1価-2価転移 / スピン-パイエルス転移 / 有機伝導体 / 電子相関 / エントロピー / 金属-絶縁体転移 / DTA / 電荷整列
研究概要

電荷移動錯体を中心とする、有機伝導体はその低次元性と強い電子相関から、電荷秩序、Mott転移、電荷密度波、超伝導、反強磁性スピンパイエルス転移などの相転移が狭い温度、圧力、磁場範囲で競合する特異な物質群であり、その結晶性の良さから多くの研究者の研究対象となってきた。また有機結晶特有の格子系の柔軟さより、相転移近傍での比熱がきわめて大きく、相対感度の高い比熱測定システムの誕生が待ち望まれてきた。我々はDTA法を用いた熱測定システムの開発をおこない、今まで測定の出来なかった温度上昇時および下降時の比熱測定と、0.1mg程度の微少試料を用いた格子比熱の大きな高温領域における相転移の研究が相対精度0.1%以内で可能となった。このシステムを用いて次のことを行った。
●特徴的な電荷秩序の相転移をみせるκ-ET_2RbZn(SCN)_4系では試料温度掃印速度を変化させながら一次相転移を探り、加速により相転移を抑制しながら熱測定が可能となった。
●Et_2Me_2Sb[Pd(dmit)_2]_2系のスピン・フラストレーションと構造変態を伴った相転移時に200-300J/molにも及ぶ大きな比熱異常を観測した。また相転移より高温部に小さいながらも前駆現象による比熱の小さなピークを発見し、x線を用いて前駆現象の機構を明らかにした。
●κ-BETS_2FeBr_4系の反強磁性と超伝導の共存がどのようになされているのかエントロピーを定量的に吟味し、超伝導形成にともないスピン系間の相互作用の次元性が変化する結果を得た。
●比熱測定用新型の超小型圧力セルを製作し、10mg程度で相転移に伴う比熱異常が測定可能なシステムを開発し、Pd(dmit)_2系の相転移を測定した。この圧力セルの圧力媒体をオイルから試料とほぼ同じ弾性率を有するスタイキャストに代え、一軸性圧力により相転移を制御しながら熱測定が可能となった。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (19件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Hexagonal Supramolecular Architecture from Ferrocenium Cations Incorporation [Ni(mnt)2]- Colimns2007

    • 著者名/発表者名
      T.Mochida
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal 13

      ページ: 1872-1881

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] HexagonalSupramolecularArchitecturefrom Ferrocenium Cations Incorporation Ni (mnt)2]-Colimns2007

    • 著者名/発表者名
      T.Mochida
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal Vol. 13

      ページ: 1872-1881

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Out-of-Plane Resistance under Transverse Magnetic Field in Quasi-One-Dimensional Layered Metals2006

    • 著者名/発表者名
      Shigeharu. Sugawara
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 75

      ページ: 53704-53708

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electronic Phases in an Organic Conductor α-(BEDT-TTF)2I3 : Ultra Narrow Gap Semiconductor, Superconductor, Metal, and Charge-Ordered Insulator2006

    • 著者名/発表者名
      Naoya Tajima
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 75

      ページ: 51010-51019

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Out-of-Plane Resistance of Quasi-Two Dimensional Metal (BEDT-TTF)3C1(DFBIB) in Transverse Magnetic Fields2006

    • 著者名/発表者名
      Riki Jindo
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 75

      ページ: 13705-13709

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Out-of-Plane Resistance under Transverse Magnetic Field in Quasi-One-Dimensional Layered Metals2006

    • 著者名/発表者名
      Shigeharu.Sugawara
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan Vol. 75

      ページ: 53704-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electronic Phases in an Organic Conductor α-(BEDT-TTF)2I3 : Ultra Narrow Gap Semiconductor, Superconductor, Metal, and Charge-Ordered Insulator2006

    • 著者名/発表者名
      Naoya Tajima
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan Vol. 75

      ページ: 51010-19

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Out-of-Plane Resistance of Quasi-Two Dimensional Metal (BEDT-TTF)3C1(DFBIB) in Transverse Magnetic Fields2006

    • 著者名/発表者名
      Riki Jindo
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan Vol. 75

      ページ: 13705-9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Out-of-Plane Resistance of Quasi-Two Dimensional Metal (BEDT-TTF)_3Cl (DFBIB) in Transverse Magnetic Fields2006

    • 著者名/発表者名
      Riki Jindo
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 75

      ページ: 13705-13705

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Transformation between Monovalent and Divalent Ionic Solids : An Ionic(I)-Ionic(II) Phase Transition in a Biferrocene-F_1TCNQ Charge-Transfer Complex2005

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Mochida
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 74

      ページ: 2214-2216

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photo-induced Insulator-Metal Transition in an Organic Conductor α-(BEDT-TTF)_2I_32005

    • 著者名/発表者名
      Naoya Tajima
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 74

      ページ: 511-514

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Metallic Transport and Ferrimagnetic Interaction Achieved by Band Filling Control in Organic Conductors ; β'-ET_3(MCl_4^<2->)_<2-x>(M'Cl_4^<1->)_x[M=Co,Zn,M'=Ga,Fe]2005

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Suto
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 74

      ページ: 2061-2068

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal Structures and conductivities of new hydrogen-bonded system : CnDT-EDO-TTF and BzDT-EDO-TTF2005

    • 著者名/発表者名
      H.Suzuki
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 154

      ページ: 261-264

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Pyrazino-fused organic conductors CnDTP-TTF and CmDTP-STF(n=5,6)2005

    • 著者名/発表者名
      S.Kimura
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 153

      ページ: 437-440

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photo-induced Insulator-Metal Transition in an Organic Conductor α-(BEDT-TTF)_2I_32005

    • 著者名/発表者名
      Naoya Tajima
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 74

      ページ: 511-514

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A new organic superconductor β-(meso-DMBEDT-TTF)_2PF_62004

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kimura
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 2454-2455

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of electronic state in the 2D hydrogen-bonded system : β-(CnDT-EDO-TTF)_s(PF_6)_x (n=5,6,7,8)2004

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Suzuki
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 144

      ページ: 89-95

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Conductivity and magnetism by band filling control of organic conductors2004

    • 著者名/発表者名
      H.Mori
    • 雑誌名

      J.Phys.IV France 114

      ページ: 467-470

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal structures and electrical conductivities controlled by CH/n interactions2004

    • 著者名/発表者名
      S.Kimura
    • 雑誌名

      J.Phys.IV France 114

      ページ: 521-522

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nishio: "Anomalous Specific heat of tau type Organic Conductors"Synthetic Metals. 135-6. 667-668 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kasahara: "Pinning anomalies in organic layered superconductor -(BEDT-TTF)_2X {X=Cu(NCS)_2, Cu[N(CN)_2]Br}"Physica C. 388-389. 607-608 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kajita: "Organic semiconductors with extremely narrow energy gap"Synthetic Metals. 133-4. 95-97 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tamura: "Magnetic Properties and Structures of the α- and δ-Phases of p-NPNN"Journal of the Physical Society of Japan. 72. 1735-1744 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Oshima: "Fermi Surface Study of Quasi-Two-Dimensional Organic Conductors by Magneto-optical Measurements"Journal of the Physical Society of Japan. 72. 143-148 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tajima: "Uniaxial Strain Effects on Transport Properties of a Supramolecular Organic Conductor θ-(DIETS)_2[Au(CN)_4]"Journal of the Physical Society of Japan. 72. 1014-1017 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2020-05-15  

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