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電荷秩序の崩壊と融解の物理について調べるため電気伝導度および核磁気共鳴(NMR)を用いて測定した。対象とした物質は有機伝導体(DI-DCNQI)_2Agとθ-(ET)_2RbZn(SCN)_4である。
擬1次元有機導体である(DI-DCNQI)_2Agのバンド充填は1/4でありバンド理論に従えば金属となることが期待されるが、この物質では電荷秩序を起こし絶縁体になることが分かっている(この電荷秩序に関する実験としては^<13>C NMR,^1H NMRそしてXRD測定などが報告されている)。電荷秩序状態にあるこの物質に圧力を印加することによって系を金属化することに成功した。電荷秩序が融解して出現した金属状態は、通常の金属と異なり電気抵抗が温度の3乗に比例するという特異な電子状態にあることを発見した。我々は得られた結果をもとに温度-圧力相図を作成した。これによると、電荷秩序の融解線は3重臨界点をもつ。この点を境に低圧側では融解線は2次相転移であり、高圧側の融解線が消える直前では1次相転移線であることがわかった。
擬2次元系で1/4充填のバンド構造をもつθ-(ET)_2RbZn(SCN)_4は電荷配置にフラストレーションが存在する系である。この物質を徐冷すると、格子変調を伴って電荷秩序を形成する。室温において線幅の細いNMRスペクトルも急冷することにより低温で広がる。緩和率の測定結果と合わせると、系が不均一な状態にあることがわかった。徐冷と急冷、2つの状態においてT_2測定を行った。特に急冷状態についてはより注意を払って実験を行った。その結果、不均一を示すNMR測定の結果は、電荷グラスとも呼べる電荷のフラストレーションに起因する状態を示していると考えられることが分かった。

【研究分担者】
宮川和也	東京大学	大学院・工学系研究科	助手	(Kakenデータベース)