| 研究概要 |
この研究の目的は,一軸性圧縮と静水圧によって有機導体を高度に圧縮し,常圧とはまったく違う新構造と電子状態を実現してそこに現れる新規電子状態を探索するとともに,有機導体の超伝導などの電子状態の制御と設計を試みることである。今年度は以下のように,バンドが1/4だけ詰まった2次元性の一連の物質について,金属性,超伝導,電荷秩序の相互関係を系統的に調べた。
まずθ-(BEDT-TTF)_2CsZn(SCN)_4の伝導面内で一軸性圧縮を加えたところ,一つの方向への圧縮では高温で明確な電荷秩序状態が安定化され,他の方向への圧縮では金属的状態が安定化された。X線回折で構造を調べた結果,これはバンド幅の変化というよりも,隣接分子上にある2電子間のクーロン相関を変化させた結果だと解釈できる。また,α-(BEDT-TTF)_2I_3は小さいポケットを持つ半金属と考えられており,常圧では135K以下で電荷秩序状態に入る。われわれは,伝導面内でひとつの方向に一軸性圧縮を加えると金属的状態の安定化とポケットのサイズの増大が起こること,直交する方向への圧縮ではポケットのサイズが極めて小さくなることを発見した。この状態で超伝導が誘起されるという報告(田島ら)があるが,本特定領域のAO5班の鈴村らの理論研究によれば,フェルミ面のポケットが消失しかかる状態が超伝導の発現と密接に関係すると理解される。さらに,新たに作成したα-(BEDT-TTF)_2CsCd(SCN)_4とβ"-(BEDT-TTF)_2CsCd(SCN)_4を一軸性圧縮のもとで調べた結果,前者は昨年度までに調べたNH_4Hg塩と電気抵抗の挙動が似ているが,電子状態はそれとは違って電荷秩序状態に近いことを示唆する。このほかさらにβ"-(DODHT)_2PF_6(都立大菊地教授らのグループの試料)についても高圧効果などを共同で調べた。この物質は上のCsZn塩より絶縁性の高い物質であると考えられるが,静水圧下でバンド幅が増大することによって超伝導が誘起されることを発見した。
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