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d 波 有 機 超 伝 導 体 -(BDA-TTP) 2 SbF 6 における 上 部 臨 界 磁 場 の 面 内 異 方 性In-plane anisotropy of the upper critical field in a d-wave layered organic superconductor -(BDA-TTP) 2 SbF 6筑 波 大 学 安 塚 周 磨 , 古 賀 弘 晃 , 山 村 泰 久 , 齋 藤 一 弥S. Yasuzuka, H. Koga, Y. Yamamura, and K. SaitoUniversity of Tsukuba物 質 ・ 材 料 研 究 機 構 宇 治 進 也 , 薩 川 秀 隆 , 木 俣 基 , 寺 嶋 太 一S. Uji, H. Satsukawa, M. Kimata, and T. TerashimaNational Institute for Materials Science兵 庫 県 立 大 学 圷 広 樹 , 山 田 順 一H. Akutsu and J. YamadaUniversity of HyogoAbstract:-(BDA-TTP) 2 SbF 6 (T c = 7.5 K) is a layered organic superconductor with d-wave pairing symmetry. We presentin-plane anisotropy of the interlayer resistivity of -(BDA-TTP) 2 SbF 6 in fields of up to 15 T and at temperatures T from 1.5to 7.5 K. When a magnetic field is rotated within the conduction layer, H c2 for magnetic field along the a* + c* direction isslightly larger than that for along the a* c* direction. Normal-state magnetoresistance has the same symmetry as H c2 andshows maximum (minimum) when a magnetic field is applied parallel to the a* c* (a* + c*) direction. This behaviorcannot be explained in terms of a Fermi surface anisotropy. In addition, the interlayer resistivity follows a T 2 -dependence inthe form of T) = 0 + AT 2 below 16 K, but this is difficult to explain in terms of the conventional Fermi liquid character.Based on these observations, we discuss the relative importance of spin and charge fluctuations in the superconductivity of-(BDA-TTP) 2 SbF 6Keywords: -(BDA-TTP) 2 SbF 6 , organic superconductor, charge fluctuation, spin fluctuationE-mail: yasuzuka@chem.tsukuba.ac.jp1. はじめに-(BDA-TTP) 2 SbF 6 は, 有 機 超 伝 導 体 の 中 では 比 較 的高 い 温 度 で 超 伝 導 転 移 を 示 し(T c = 7.5 K),STM 測 定 によりノード 方 向 まで 決 定 された 数 少 ない d 波 の 有 機 超伝 導 体 である [1, 2].バンド 計 算 によれば,フェルミ面 は 楕 円 に 近 い 形 状 をしている. 量 子 振 動 の 実 験 から決 定 されたサイクロトロン 有 効 質 量 は m* = 12.4 m 0(m 0 は 自 由 電 子 質 量 ) もの 大 きな 値 を 示 し,この 電 子系 が 多 体 相 互 作 用 による 繰 り 込 みを 強 くうけた 系 であることを 示 唆 している [3]. 一 般 に, 量 子 振 動 の 測 定から 得 られる m*は 電 子 - 格 子 相 互 作 用 および 電 子 - 電子 相 互 作 用 を 含 んでいるが,この 系 の 場 合 ,どちらの相 互 作 用 によって 有 効 質 量 の 増 大 がもたらされているのか 明 らかではない.この 問 題 は 超 伝 導 の 発 現 機 構 を理 解 する 上 でも 重 要 である. 超 伝 導 ギャップの 対 称 性は, 名 古 屋 大 の 鈴 村 グループにより,この 物 質 の 構 造解 析 に 基 づく 拡 張 ヒュッケル 法 から 得 られる 移 動 積 分を 用 いて 理 論 的 に 研 究 された [4].その 結 果 ,スピン感 受 率 (q)は,フェルミ 面 のネスティングベクトルを 反映 して q=(0, ±)で 発 散 し,その 方 向 にノードをもつd 波 対 称 性 の 超 伝 導 状 態 が 予 測 されている.しかし,STM 測 定 の 結 果 では,ノードは(±, ±) 方 向 にあり,スピン 揺 らぎのモデルと 整 合 しない. 現 時 点 で,この系 の 超 伝 導 の 発 現 機 構 は 明 らかではない.本 研 究 では-(BDA-TTP) 2 SbF 6 について,d 波 対 称 性 に 由来 する 上 部 臨 界 磁 場 の 面 内 異 方 性 の 有 無 を 調 べるとともに, 多 体 効 果 に 関 する 知 見 を 得 るために 常 伝 導 状 態 における 磁 気 抵 抗 および 電 気 抵 抗 率 の 温 度 依 存 性 を 測 定 した.FIG. 1. (a) Structure of BDA-TTP donor molecule. (b)Calculated tight-binding energy band structure and (c) Fermisurface of -(BDA-TTP) 2 SbF 6 . Red lines indicate the nodesdetermined from the STM experiment.2. 実 験 方 法-(BDA-TTP) 2 SbF 6 の 単 結 晶 試 料 は 電 解 結 晶 成 長 法により 作 製 された. 磁 気 抵 抗 の 磁 場 依 存 性 および 角 度依 存 性 の 測 定 では, 宇 治 グループの 17-T 精 密 超 伝 導 マグネット( 4 He VTI システム)と 二 軸 回 転 プローブを 用いて, 最 低 温 度 1.5 K, 最 高 磁 場 14.8 T の 低 温 強 磁 場下 で 交 流 四 端 子 法 により 面 間 磁 気 抵 抗 を 測 定 した.3. 実 験 結 果 と 考 察FIG. 2 に 面 間 磁 気 抵 抗 の 面 内 磁 場 方 位 依 存 性 を 示 す.ここで, 温 度 は T = 6 K, 磁 場 は H = 2, 4, 6, 8, 10 T である.H = 6 T 以 上 では 常 伝 導 状 態 ,4 T 以 下 では 超 伝 導状 態 にある.いずれの 相 においても, 基 本 的 に 二 回 対- 19 -