1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07454087
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
西尾 豊 東邦大学, 理学部, 助教授 (20172629)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶田 晃示 東邦大学, 理学部, 教授 (50011739)
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| Keywords | 有機伝導体 / 金属-非金属転移 / 1次相転移 / DCNQI / 比熱 / エントロピー / 反強磁性転移 |
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| Research Abstract |
本研究は(DMe-DCNQI)_2Cu系で観測される特異な金属-非金属転移の機構を調べ、さらにこの系と類似物質である(DI-DCNQI)_2Cu系の重い電子系との関連を明らかにすることを目標としている。本年は重水素置換し(DMe-DCNQI)_2Cu系に有効圧力を加え、金属-非金属転移を常圧で観測できる単結晶試料及び本研究で作成した比熱測定クライオスタットを用いて10-100Kの温度範囲で比熱、潜熱の測定を行った。その結果、一次相転移に伴う潜熱を観測し、その値の評価を行った。相転移に伴う潜熱、エントロピーを考える上で、両相のエントロピーを考える必要があり、絶縁層のエントロピーを評価する上で重要な役割を果たす、反強磁性転移を見せるCu2+の比熱をあわせて測定した。その結果、10K以下の温度領域でCu原子1/3のCu^<2+>のスピンが凍結していく様子を磁気比熱の観測より明らかにした。これより見積もった絶縁層のエントロピーを用いて金属相のエントロピーを算出すると、温度Tに比例する事が、明らかとなった。このエントロピーは以前、低温電子比熱から求めた、γTの項より算出されるもので、ほぼ理解可能であること、また格子の絶縁化に伴って比熱にわずかの減少が観測され、金属-非金属転移のエントロピーの変化にわずかではあるが寄与していることが分かった。強磁場中でエントラント金属-非金属転移の様子を観測した結果、Cu^<2+>の常磁性の自由エネルギーを引き下げる効果により、非金属層の領域が増大することが確かめられ、比熱、潜熱とともにCu^<2+>とγT項の競合がリエントラント金属-非金属転移を決定していることが実験より明らかとなった。これに対し、ヨウ素Iを基本とするDCNQI-Cu系で低温比熱を測定した結果、DI,MeI,BrI-DCNQIにおいて(DMe-DCNQI)_2Cuで観測したγ値の2-3以上の値が測定された。これはイオン半径の大きなIが3次元的に結合して相対的にp-d結合が弱まり3d電子の磁性が顔を出してきているものと考えられ、有機初の重い電子系の実現の可能性を示している。
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[Publications] Y. Nishio他: "Giant peak in the Specific Heat of Selectively deuterated(DMe-DCNQI)_2Cu" Synth Metals. 70. 1947-1948 (1995)
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[Publications] T Tega他: "Magnetic and Thermal Properties under Uniaxial Stress of(DMe-DCNQI)_2Cu" Synth Metals. 70. 1953-1954 (1995)
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[Publications] S. Iimori他: "Anomalous Metal-Insulator Iransition in α-(BEDT-TTF)_2I_3 under High Pressur" Synth Metals. 70. 1905-1906 (1995)
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[Publications] T. Mishima他: "Temperature independent coaductivity of α-(BEDT-TTF)_2I_3 -compensation of the change in the carrier density and Mobility-" Synth Metals. 70. 771-777 (1995)
