hrvatski

Utjecaj nereda na svojstva elektronskog plina u organskim anizotropnim sistemima

Dok su spojevi (TMTSF)2X dobri metali, u (TMTTF)2X spojevima ispod temperature T= 100 - 230 K dolazi do lokalizacije naboja Mott-Hubbardovog tipa. Ova lokalizacija naboja je pripisana elektronskoj 4kF funkciji odgovora tipa VGNa na anionski potencijal duž organskih lanaca. Teorija predviđa da se snižavanjem Tro pod djelovanjem tlaka, spin-Peierls osnovno stanje u (TMTTF)2X spojevima zamjenjuje s 2kF valom gustoće spina u (TMTSF)2X spojevima. Neposredno nadmetanje između SP i VGS stanja opaženo je u hibridnom materijalu (TMDTDSF)2PF6 pod normalnim tlakom. U spojevima s necentrosimetričnim anionima, koji su orijentacijski neuređeni na sobnoj temperaturi, javlja se druga vrsta nestabilnosti. Tako se u slučaju tetraedarskih aniona, kao što je npr. ReO4-, na nižim temperaturama stabilizira anionsko uređenje s valnim vektorom q1 = (1/2, 1/2, 1/2). Anionsko uređenje s q1 uzrokuje 2kF distorziju organskog lanca i u spoju (TMTSF)2ReO4 istovremeno otvaranje procjepa u stupnjevima slobode naboja i spina. Nasuprot tome, u (TMTTF)2ReO4 spoju prijelaz anionskog uređenja s q1 ponajviše uzrokuje otvaranje procjepa u spinskim stupnjevima slobode budući da se anionsko uređenje uspostavlja na temperaturi nižoj od T , dakle na temperaturi na kojoj je naboj već u dobroj mjeri lokaliziran. Naša istraživanja [(TMTSF)1-.x(TMTTF)x]2ReO4 spojeva nadopunjuju dosadašnja saznanja o faznom dijagramu Bechgaardovih spojeva. Najvažniji rezultat naših istraživanja pokazuje da elektronska svojstva zajedno sa strukturnim svojstvima tih spojeva nisu monotona funkcija o x, dakle ne ovise na monotoni način o unešenoj količini TMTTF molekula u početno čisti spoj (TMTSF)2ReO4. Posebno je interesantan spoj s x = 0.56 (oko0.5) u kojem su molekule TMTSF i TMTTF naizmjenično posložene duž sva tri kristalografska smjera, dakle, u kojem je uspostavljena dodatna superstruktura s valnim vektorom q2 = (0, 1/2, 1/2). U svim istraživanim spojevima (s koncentracijom TMTTF molekula, x, od 0 do 1) utvrđeno je strukturnim mjerenjima postojanje q1 anionskog uređenja te je potvrđeno našim mjerenjima električne otpornosti i magnetske susceptibilnosti ESR-om. Slično nemonotono ponašanje s x pokazuje i električna vodljivost na sobnoj temperaturi čija minimalna vrijednost se isto tako pojavljuje za x oko 0.56. S druge strane, temperatura Tro ispod koje dolazi do porasta otpora, u funkciji koncentracije x, pokazuje maksimalnu vrijednost za x = 0.56 te opada prema graničnim vrijednostima za x. Tro ne postoji jedino u slučaju x = 0. Jedina fizikalna veličina koja pokazuje monotonu ovisnost o x je ESR susceptibilnost. Ona postepeno raste idući od TMTSF strane prema TMTTF strani faznog dijagrama. Takvo ponašanje ukazuje da su stupnjevi slobode naboja i spina razdvojeni te da supstitucija s obje strane faznog dijagrama pojačava lokalizaciju naboja. Tu pojačanu lokalizaciju naboja u spoju s x = 0.56 pripisali smo 4kF potencijalu čvora koji nastaje uslijed naizmjeničnog uređenja TMTSF i TMTTF molekula. Drugi intrigrantan rezultat ukazuje da se temperatura faznog prijelaza anionskog uređenja s q1 ne mijenja monotono s x već ima minimum oko vrijednosti x = 0.56. Prvo moguće objašnjenje nalazimo u činjenici da naizmjenično uređenje molekula uklanja centre inverzije za anione i tako favorizira i njihovo uniformno uređenje duž a-osi. To predstavlja značajan gubitak u energiji pri promjeni orijentacije 50% aniona kako bi se uspostavilo naizmjenično q1 uređenje. Druga moguća interpretacija osniva se na činjenici da postojeći 4kF potencijal čvora u leguri s x = 0.56 mijenja raspodjelu naboja duž organskih lanaca tako što smanjuje amplitudu 2kF elektronskih korelacija veze tipa VGNa koja je odgovorna za uspostavljanje anionskog uređenja valnog vektora q1.

anizotropni organski vodiči; anizotropni organski supravodiči; nered

nije evidentirano