Nonlinear phenomena in charge transport properties of a hole-doped organic spin-liquid compound

Анотація

Нелінійна електропровідність κ-(BEDT-TTF)₄Hg_2.89Br₈, яка відома як дірково-легована спінова рідина, спостерігалася за допомогою монокристалічних транспортних вимірювань з використанням постійних і змінних збуджень. Ця сполука відома як комплекс перенесення заряду з сильними магнітними флуктуаціями, що супроводжуються збільшенням маси електронів при атмосферному тиску. Обговорено нелінійну провідність постійного струму, що різко проявляється нижче 100 К. Виміряно імпеданс змінного струму цієї сполуки, який порівняно з результатами вимірювань провідності поблизу границі Мотта типової димерно-моттівської сполуки дейтерію κ-(d₈-BEDT-TTF)₂Cu[N(CN)₂]Br. Аналіз діаграм Найквіста для сполук κ-(d₈-BEDT-TTF)₂Cu[N(CN)₂]Br та κ-(BEDT-TTF)₄Hg_2.89Br₈ виявляє якісно різні особливості. Перший демонструє поведінку, характерну для неоднорідного розподілу доменів внаслідок змішування металевої та ізоляційної фаз з урахуванням впливу ефекту близькості, тоді як легована спінова рідина має чітку частотну залежність типу півкола на графіку Найквіста в усьому досліджуваному інтервалі температур. Зроблено висновок, що нелінійна провідність притаманна легованій димерній системі Мотта, в якій зарядові ступені свободи домінують над ітераційними. Ми пов'язуємо аномальні особливості, такі як неферміївська рідинна поведінка, підвищення теплоємності та сильні антиферомагнітні флуктуації в κ-(BEDT-TTF)₄Hg_2.89Br₈, з певним ефектом обмеження заряду, що зберігається в легованому дірками спін-рідкому стані.