分子性物質の電子相関と電子構造

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06243102
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鹿児島 誠一 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (30114432)
• 研究分担者: 薬師 久弥 分子科学研究所, 教授 (20011695) ; 豊田 直樹 大阪府立大学, 先端科学研究所, 教授 (50124607) ; 大嶋 孝吉 岡山大学, 理学部, 教授 (10114414) ; 石黒 武彦 京都大学, 大学院理学研究科, 教授 (50202982) ; 池畑 誠一郎 東京理科大学理学部, 教授 (30107685)
• キーワード: 低次元電子 / 有機導体 / BEDT-TTF / TMTSF / DCNQI / スピン密度波 / 超伝導 / 金属-絶縁体転移

研究概要

この研究の目的は,原子よりも構造的に複雑な分子をベースとして作られる低次元性有機導体において,電流の担い手となる低次元電子系の構造とダイナミクスを解明することである。具体的には,BEDT-TTF 分子,TMTSF 分子およびDCNQI 分子などを母体とする2次元・1次元性導体を対象とし,磁場誘起スピン密度波などの反強磁性相,電子系の"重く"なった状態など,電子相関と低次元性の絡み合った電子状態の本質の解明をおこなった。
本年度は,まずBEDT-TTF分子を母体とする有機超伝導体の性質について,低温比熱の測定によっても超伝導の対称性がd波型と考えられることを明らかにした。また超伝導相と隣接する電子相がモット絶縁体状態であることを確かめ,そこにおける磁性状態が,外部磁場の変化に対して非常に遅い応答を示すことを発見した。これは構造変化が絡んでいる可能性を示唆するもので,この遅い応答の起因の解明は今後の課題である。
TMTSF分子を母体とする1次元性導体では,スピン密度波状態のさなかにさらにサブ構造がある可能性を追求した結果,スピン密度波のダイナミクスや磁性,あるいは熱励起された1粒子伝導の観点からも,サブ構造があることがかなり確実になった。磁場誘起スピン密度波状態では,TMTSF類似の(DMET-TSeF)_2AuI_2においてホール抵抗が標準理論の1/10程度でしかなく,また符号が反転するいわゆるリボ-相も存在することを発見した。今後この物質系の電子状態をさらに究明する必要がある。
DCNQ1系物質についは,(DMeDCNQI)_2Cuの金属-絶縁体転移に関して,詳細な熱測定により,この間に作り上げてきたモデルの正当性を確実にした。また新規物質として,よう素を含む(DI-DCNQI)_2Agなどの性質を調べ,温度・圧相図を明らかにするとともに,電荷秩序相を発見するなど,今後の精密な理解にむけて準備段階を終えた。

研究成果

• [文献書誌] Y.Iwasa: "Metal-insulator transition in ammonicated K3C60" Phys.Rev.B. 53. R8836-R8839 (1996)
• [文献書誌] T.Osada: "Third Angular Effect of Magnetoreistance in Quasi-one-Dimensional Conductors" Phys.Rev.Lett.77・26. 5261-5264 (1996)
• [文献書誌] N.Matsunaga: "Influence of the Anion Disorder in the Organic Superconductor(TMTSF)2C104" Czechoslovak J.Phys.46・S2. 807-808 (1996)
• [文献書誌] T.Sekine: "Observation of the Order of Cu Ions in the Mixed-Valence State of(DMe-DCNQI)_2Cu" Synth.Met. 86. 1342-1343 (1997)
• [文献書誌] T.Mori: "ESR Study on Potassium Doped Pentance" Solid State Commun.101. 213-218 (1997)
• [文献書誌] A.Sekiyama: "High-Resolution on Photoemission and X-Ray Absorption Study of Quasi-One-Dimensional DCNQI-Cu Salt" J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom.78. 473-478 (1996)
• [文献書誌] H.ITO: "Metal-nonmetal Transition and Superconductivity Localization in the Two-Dimensional Conductor K-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Cl under Pressure" J.Phys.Soc.Jpn. 65. 2987-2993 (1996)
• [文献書誌] A.Matsuyama: "Hall effect in superconducting mixed states of kappa-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2" Physica C. 263. 534-537 (1996)
• [文献書誌] M.Watanabe: "Structural Phase Transition in(BEDT-TTF)3CuBr4 at 6OK" Solid State Commun.100. 755-758 (1996)
• [文献書誌] T.Takahashi: "Cooperative effects of electron correlation and charge ordering on the M-I Transition in quasi 1-dimensional deutrated(DME-DCNQI)2Cu" Phys.Rev.B. 53. 1790-1794 (1996)
• [文献書誌] M.E.Kozlov: "A key to the understanding of electron-molecular vibration coupling in orlganic charge-transfer salts:application of the two-side Hubbard model" J.Phys.Condens.Matter. 8. 1011-1020 (1996)
• [文献書誌] Jun-Ichi Yamakura: "Magnetic Properties of Organic Conductor(BEDT-TTF)_3CuBr_4" J.Phys.Soc.Jpn.65・8. 2655-2664 (1996)
• [文献書誌] T.Tamegai: "Magnetization anomaly and mixed state phase diagram of k-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2" J.Low Temp.Phys.105. 1733-1736 (1996)
• [文献書誌] T.Sasaki: "Reconsideration of the magnetic phase diagram in the organic conductor α-(BEDT-TTF)_2 KHg(SCN)_4" Physica B. 216. 366-368 (1996)
• [文献書誌] T.Sasaki: "Fermi surfaces and crystal structure in a new organic conductor α-(BEDT-TTF)_2KHg(SeCN)_4" J.Phys.Soc.Jpn.65. 213-220 (1996)
• [文献書誌] M.Tamura: "Correlation between the Thermal and Magnetic Properties of (PCNQI)_2Cu" Mol.Cryst.Lig,Cryst.285. 151-156 (1996)
• [文献書誌] G.Yu.Logvenov: "Anomalous Nernst Effect in the Mixed State of the Two-Band Organic Superconductors K-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2" Physica C. 264. 261-267 (1996)
• [文献書誌] H.Taniguchi: "Highly Anisotropic Superconductivity in the Layered Organic conductor α-(BEDT-TTF)_2NH_4Hg(SCN)_4" Phys.Rev.B. 53. ┣D1R┫D18879-8882 (1996)
• [文献書誌] K.Kanoda: "NMR Relaxation Rate in the Superconducting State of the Organic Conductor K-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Br" Phys.Rev.B. 54. 76-79 (1996)