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物性:光伝導性有機液晶膜における圧力誘起絶縁体―伝導体転移

Nature 418, 6894 doi: 10.1038/nature00875

有機結晶中では分子間間隔によって軌道の重なりの程度が決まり、さらに、隣接分子間の電子移動速度が決まる。このような結晶を圧縮すると、分子間距離が縮まるにつれて抵抗率は減少する。例えば、金属ナノ粒子のラングミュア膜に静水圧をかけたとき、金属―絶縁体転移が観測されている。しかし、アントラセンやテトラセンなどの有機結晶で明確な転移点を観測しようというこれまでの試みは、高圧セルの電気的絶縁が困難なため成功しなかった。今回、我々は光伝導性で組織化膜を作る試料を用いた、異なる手法を報告する。ピストン/シリンダー構造の代わりに円筒形のチップ(直径約100μm)を用いて試料を圧縮し、電気絶縁の問題を完全に排除した。さらに、試料にレーザーを照射することにより、試料の伝導率は数桁増加した。光電流を10-13Aレベルの感度でモニターすることにより、非常に低い圧力下での抵抗率変化を検出できた。ホッピングから非局在化伝導への転移を示す電流の急激な上昇が観察された。

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