Molecular conductor often transitions to insulator, as a result of strong electron correlation, and narrow band width. The insulating state from electron correlation can be suppressed by pressure and it is expected that a superconducting state appears nearby the insulating state on P-T phase diagram. Molecular conductor Cs2(TCNQ)3 (TCNQ = 7,7,8,8-tetracyano-p-quinodimethane) is an insulator at ambient pressure [1]. TCNQ molecules form one-dimensional stacking structure, and TCNQ molecules form trimetric units, which consist of two TCNQ radical anion sandwiching a neutral TCNQ along the stacking direction. This insulating state has both features of a Peierls-distortion and a charge-ordering [2]. The temperature dependence of the electrical conductivity of Cs2(TCNQ)3 under high pressure were measured. Energy bandgap decreased at 4 GPa and 10 GPa. It is considered that the charge-ordering is suppressed at 4 GPa and the Peierls-distortion is suppressed at 10 GPa. The metallic electrical conductivity was observed above 10 GPa.
分子性導体は狭いバンド幅を持ち、強い電子相関により絶縁体に転移することがある。電子相関による絶縁相は圧力によって抑制され、温度-圧力相図上で絶縁相の近傍に超伝導相が現れることが期待される。分子性導体Cs2(TCNQ)3 (TCNQ = 7,7,8,8-tetracyano-p-quinodimethane) は常圧で絶縁体である。TCNQ分子が一次元的に積層した構造をとり、積層方向に沿って-1価に帯電したTCNQ分子の間に0価のTCNQ分子が挟まれた三量体構造が形成される[1]。この絶縁状態はパイエルス歪みと電荷秩序状態の2つの特徴を合わせ持っている[2]。今回、Cs2(TCNQ)3の高圧下での導電性の温度依存性を測定した。4 GPaと10 GPaでエネルギーバンドギャップが大きく減少した。4 GPaでの減少が電荷秩序状態の抑制、10 GPaでの減少がパイエルス歪みの抑制と考えられ、10 GPaより高圧下では金属的な導電性となった。