低维有机导体显示出丰富的相图,尽管付出了各种努力,仍然有一些未开发的区域。电荷有序相存在于(TMTTF)$_2 X$家族的许多化合物中,通常研究它们独特的电子性质。然而,乍一看,对自旋排列的影响是预料不到的。在这里,我们报告的温度和角度相关的电子自旋共振(ESR)测量准一维有机导体(TMTTF)$_2$ NO $_3$。我们发现,(TMTTF)$_2$ NO $_3$化合物在低于约$T_\text{CO}=250\pm 10$ K时,ESR谱线宽度呈现出一种具有双倍周期性($ab'$ -平面)的特殊各向异性.这种行为与相关化合物(TMTTF)$_2 X$($X$ = PF $_6$、SbF $_6$和AsF $_6$)中的观察结果相似,其中它被归因于电荷有序状态下磁不等价位点的弛豫过程。对于结构类似物(TMTTF)$_2$ ClO $_4$,已知其不存在电荷有序,未观察到ESR信号的这种角度依赖性。因此,我们的ESR测量使我们得出结论,在低于$T_\text{CO} \approx 250$ K的温度下,标题化合物中的电荷序相是稳定的。
英文摘要:
Low-dimensional organic conductors show a rich phase diagram, which has, despite all efforts, still some unexploed regions. Charge ordered phases present in many compounds of the (TMTTF)$_2 X$ family are typically studied with their unique electronic properties in mind. An influence on the spin arrangement is, however, not expected at first glance. Here, we report temperature and angle dependent electron spin resonance (ESR) measurements on the quasi one-dimensional organic conductor (TMTTF)$_2$NO$_3$. We found that the (TMTTF)$_2$NO$_3$ compound develops a peculiar anisotropy with a doubled periodicity ($ab'$-plane) of the ESR linewidth below about $T_\text{CO}=250\pm 10$ K. This behavior is similar to observations in the related compounds (TMTTF)$_2 X$ ($X$ = PF$_6$, SbF$_6$ and AsF$_6$), where it has been attributed to relaxation processes of magnetically inequivalent sites in the charge-ordered state. For the structural analogous (TMTTF)$_2$ClO$_4$, known for the absence of charge order, such angular dependence of the ESR signal is not observed. Therefore, our ESR measurements lead us to conclude that a charge-order phase is stabilized in the title compound below $T_\text{CO} \approx 250$ K.
Pressure-Induced Zero-Gap Semiconducting State in Organic Conductor $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$ Salt
我们显示了准二维有机导体$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$盐中的零能隙半导体(ZGS)态,其在沿a轴(BEDT-TTF分子的堆叠轴)的单轴压力下出现。ZGS状态是在费米点周围存在具有线性色散的带谱的狄拉克锥的状态,该狄拉克锥连接未被占据的(电子)带和被占据的(空穴)带。频谱表现出很大的各向异性的速度,这取决于从费米点的方向。通过改变一个紧束缚模型的几个转移能的大小与四个网站每个晶胞,它表明,ZGS状态存在于一个很宽的压力范围内,并归因于大的各向异性的转移能沿堆叠轴。
Effect of Long-Range Coulomb Interaction on NMR Shift in Massless Dirac Electrons of Organic Conductor
本文研究了有机导体α-(BEDT-TTF)_2I_3中无质量Dirac电子的低温核磁共振(NMR)随位移的变化,其中四个分子在晶胞中的位址分别为A(= A '),B和C。狄拉克锥存在于导带和价带之间的0.01 eV的能量内。考虑到长程库仑相互作用和电子掺杂,计算了磁响应函数。在微扰中计算一级相互作用,自洽地确定化学势,并采用自能和顶点修正满足沃德恒等式。通过正确处理狄拉克锥的波函数,计算了0.0002 < T < 0.002(T是以eV为单位的温度)的低温下的位置相关位移。在较低(较高)的温度下,自能(顶点)校正的位移在所有网站,除了B是占主导地位的,符号是负(正),而在B网站的校正的符号总是负的。对于中等掺杂,作为T的函数的位移取最小值。的相关性的转变的实验进行了讨论。
$^{13}$C NMR Study on Zero-Gap State in the Organic Conductor $θ$-(BEDT-TTF)$_{2}$I$_{3}$ under Pressure
我们提出了我们的$^{13}$ C NMR研究的准二维有机导体$θ$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_{3}$在压力下,这是建议由输运测量零间隙导体的结果。我们发现NMR自旋位移与$T$成正比,自旋-晶格弛豫速率遵循幂律$T^α$($α=3 \sim 4$),其中$T$是温度。这种行为与锥状能带色散一致,并为本材料在压力下实现零能隙态提供了微观证据。
Analysis of Dirac Point in the Organic Conductor $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
使用具有最近邻转移能和每个单元电池四个分子的紧束缚模型分析了压力下有机导体$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$中的狄拉克电子。通过注意到第一和第二能带之间的狄拉克点出现或合并,随后是在时间反演不变动量(TRIM)处的能级交叉,基于TRIM处的这两个波函数导出有效哈密顿量,这两个波函数具有与围绕反演中心的反演对称性相关联的不同宇称。我们证明了狄拉克点是由两种线的交叉点所确定的,这两种线来自于由TRIM周围的对称和反对称函数所描述的哈密顿量。本方法定量地给出了$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$在较宽压力范围内Dirac点的合理位置。
Combined X-ray diffraction, electrical resistivity, and $ab$ $initio$ study of (TMTTF)$_2$PF$_6$ under pressure: implications to the unified phase diagram
通过联合 X 射线衍射、电阻率测量与从头计算,揭示了 (TMTTF)₂PF₆ 在压力下关联效应减弱、二聚化消失,并阐明了电荷与自旋有序的不同压力响应,为统一相图提供依据。
Local Multimodal Dynamics in Mixed Ionic-Electronic Conductors and Their Fingerprints in Organic Electrochemical Transistor Operation
Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), The Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)(巴塞罗那生物工程研究所,巴塞罗那科学技术研究院);Center for Nano Science and Technology, Istituto Italiano di Tecnologia(意大利理工学院纳米科学和技术中心);Laboratory of Organic Electronics, Department of Science and Technology (ITN), Linköping University(林雪平大学科技学院有机电子实验室);Department d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica, Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学生物医学电子工程系);Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室纳米相材料科学中心)