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口頭

Phonon modes in a molecular dimer-Mott insulator $$beta^{prime}$$-(BEDT-TTF)$$_2$$ICl$$_2$$ studied by inelastic neutron scattering

河村 聖子; 松浦 直人*; 井口 敏*; 佐々木 孝彦*; 谷口 弘三*; 窪田 愛子*; 佐藤 一彦*; 稲村 泰弘; 菊地 龍弥; 中島 健次

no journal, , 

最近、分子ダイマーモット絶縁体$$beta^{prime}$$-(BEDT-TTF)$$_2$$ICl$$_2$$がリラクサー的な電荷応答を示す新しいタイプの強誘電体の候補として報告された。この系は、$$T_c$$= 62K以下でグラス的な強誘電性を示し、さらに$$T_{rm N}$$=22K以下で長距離反強磁性秩序を示す。我々は、MLFのBL14に設置されたチョッパー分光器アマテラスを用いて、この系の中性子非弾性散乱測定を行った。温度の降下に伴い、18meVおよび21meV付近のフォノン強度は減少し、一方13.5meV近傍のモードの強度は増加する。すでに我々は、4.2meVをもつ2倍周期の光学モードが$$T_c$$以下でエンハンスされ、さらに$$T_{rm N}$$以下で抑制されることを見出しており、これは電荷およびスピンのダイナミクスと関連していると考えている。この結果とは対照的に、18meV付近の光学モードの強度は$$T_c$$以下で減少し、低温で一定になるという振る舞いをする。

口頭

Inelastic neutron scattering study on phonon spectra in dimer-Mott insulator $$beta^{prime}$$-(BEDT-TTF)$$_2$$ICl$$_2$$

河村 聖子; 松浦 直人*; 井口 敏*; 佐々木 孝彦*; 谷口 弘三*; 窪田 愛子*; 佐藤 一彦*; 稲村 泰弘; 菊地 龍弥; 川北 至信; et al.

no journal, , 

最近、分子ダイマーモット絶縁体$$beta^{prime}$$-(BEDT-TTF)$$_2$$ICl$$_2$$において、リラクサー的な電荷応答を示す強誘電性が示唆されている。われわれはこの系に対し、チョッパー分光器を用いた中性子非弾性散乱測定を行い、広い波数ベクトル(Q)-エネルギー(E)空間でのフォノンの観測に、分子性導体では初めて成功した。測定では、音響フォノンと36meVまでの光学フォノンモードが明瞭に観測された。最もエネルギーの低い4.2meVのモードの強度は、グラス的強誘電が発現する温度$$T_{FE}$$=62K以下でゾーン境界において増加し、さらに反強磁性転移温度$$T_{rm N}$$=22K以下では、観測された全Q領域で大きくエンハンスされることが明らかになった。この結果は、4.2meVモードにより特徴づけられる格子ダイナミクスが、電荷・スピンの自由度と強く結合していることを示している。

口頭

Studies on phonon modes in a molecular dimer-Mott insulator $$beta^{prime}$$-(BEDT-TTF)$$_2$$ICl$$_2$$ by inelastic neutron scattering

河村 聖子; 松浦 直人*; 井口 敏*; 佐々木 孝彦*; 谷口 弘三*; 窪田 愛子*; 佐藤 一彦*; 稲村 泰弘; 菊地 龍弥*; 中島 健次

no journal, , 

分子ダイマーモット絶縁体$$beta^{prime}$$-(BEDT-TTF)$$_2$$ICl$$_2$$において最近、リラクサー的な誘電応答が報告され、新しいタイプの強誘電体として注目を集めている。この系は、スピン1/2が局在するBEDT-TTFダイマー内の電荷の不均化によるグラス的な強誘電と、長距離反強磁性秩序がそれぞれ$$T_c$$=62K、$$T_{rm N}$$=22K以下で発現する。このような分子性物質では、低エネルギーのフォノンが電荷・スピンと同じエネルギー領域に存在するため電荷・スピンの自由度と強く結合することが期待される。そこでこの系のフォノンモードを観測するため、J-PARC MLFのチョッパー分光器アマテラスを用いて中性子非弾性散乱測定を行った。低エネルギーのモードについては、ソフト化は観測されていない一方で、$$T_c$$, $$T_{rm N}$$と関連した温度依存性を示した。本研究の結果は、この低エネルギーフォノンが電荷・スピンと強く結合していることを示唆している。

口頭

Phonon modes of $$beta^{prime}$$-(BEDT-TTF)$$_2$$ICl$$_2$$ coupled with charge and spin studied by inelastic neutron scattering

河村 聖子; 松浦 直人*; 井口 敏*; 佐々木 孝彦*; 谷口 弘三*; 窪田 愛子*; 佐藤 一彦*; 稲村 泰弘; 菊地 龍弥*; 中島 健次

no journal, , 

$$beta^{prime}$$-(BEDT-TTF)$$_2$$ICl$$_2$$は、$$T_c$$=62K以下でグラス的な強誘電、さらに$$T_{rm N}$$=22K以下で反強磁性秩序を示す、有機ダイマーモット絶縁体である。このような分子性導体では、低エネルギーフォノンが電荷・スピンと同じエネルギー領域に存在し、そのため格子が電荷及びスピン自由度と強く結合していることが期待される。我々は、電荷及びスピン自由度と結合したフォノンについて調べるため、J-PARCに設置されたチョッパー分光器アマテラスを用いて中性子非弾性散乱測定を行なった。この系は、最も低エネルギーの光学フォノンが4.2meVに現れる。このモードの強度を詳しく解析すると、高温から$$T_c$$に向かって温度が下がるにつれ強度は増加し、$$T_c$$以下で一定となり、$$T_{rm N}$$以下で急激に増加することがわかった。会議では、異なる波数ベクトル$$Q$$位置でのこの4.2meVモードの振る舞いについて報告し、電荷・スピン自由度との関連について議論する。

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