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強相関擬一次元有機導体の圧力効果と電荷のダイナミクス

公募研究

研究領域分子自由度が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 21110517
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関日本大学 (2010)
青山学院大学 (2009)

研究代表者

糸井 充穂  日本大学, 医学部, 助教 (40422448)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード一次元有機導 / 圧力誘起超伝導 / 分子性固体 / 強相関電子系
研究概要

本研究では、化学圧力と外部圧力を用いて、分子自由度の制御を試みることで、擬一次元(TMTTF)_2Xで見られる圧力有機超伝導の起源を明確化する事を目的とした。今まで我々はキュービックアンビル圧力発生装置を用い、(TMTTF)_2X(X=PF_6,AsF_6,SbF_6)の系統的な圧力下における電気抵抗を調べてきた。その中で(TMTTF)_2SbF_6(基底状態:電荷秩序T_<co>=154Kと反強磁転移AF:T_N=8K)では、約5.5GPaの超高圧力下で超伝導(SC)転移(T_c=2.8K)を示し、この超伝導相は(TMTSF)_2Xや、電荷秩序及びスピンパイエルス相を基底状態とする(TMTTF)_2X(X=PF_6,AsF_6)に比べ、異常に広い圧力範囲(約5.5~9GPa)で特異な超伝導が観測される事を示した。
最近、中村らにより(TMTTF)_2SbF_6よりも更に大きいカウンターアニオンを有する(TMTTF)_2TaF_6が合成された。(TMTTF)_2TaF_6は(TMTCF)_2X系の圧力相図において最陰圧側に位置すると考えられ、更に(TMTTF)_2TaF_6は、(TMTTF)_2SbF_6よりも常圧で高い電荷秩序温度(T_c=175K)と反強磁性転移(T_N=9K)を示す。(TMTTF)_2SbF_6と同様の基底状態を持つ(TMTTF)_2TaF_6の圧力下における超伝導相の探索は(TMTTF)_2X系の超伝導発現の理解を深めるには必須であると考え、我々はキュービックアンビル圧力発生装置を用い、8GPaまでの(TMTTF)_2TaF_6の高圧力下電気抵抗測定を行った。(TMTTF)_2TaF_6は常圧、低温下では他の(TMTTF)_2Xに比べ、やや高い電気抵抗を示すが、圧力印可とともに半導体的な電気抵抗の挙動が押さえられ、約5GPaで金属的温度依存性を示すとともに低温で超伝導が発現し、ゼロ抵抗が観測された。観測された超伝導の出現圧力範囲は意外に狭く、5~6GPa(低温2Kまでの測定範囲)であった。さらに高圧下(8GPa迄)では金属的な挙動が観測された。我々は今までに報告されていた(TMTCF)_2Xの圧力相図を、(TMTTF)_2X(X=PF_6,AsF_6,SbF_6,TaF_6、)一連の圧力下電気抵抗測定の結果から検証し、改良圧力相図を再提示した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Completely hydrostatic pressure effect of anisotropic resistivity in the 1-D organic conductor (TMTTF)_2SbF_62009

    • 著者名/発表者名
      M.Itoi, Y.Ishii, S.Takekoshi, H.Kitano, K.Matsubayashi, Y.Uwatoko, T.Nakamura
    • 雑誌名

      Physica C

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Completely hydrostatic pressure effect of anisotropic resistivity in the 1-D organic conductor (TMTTF)_2SbF_62009

    • 著者名/発表者名
      M.Itoi, Y.Ishii, S.Takekoshi, H.Kitano, K.Matsubayashi, Y.Uwatoko, T.Nakamura
    • 学会等名
      9^<th> International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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