THE METALLIC STATE IN ORGANIC MATERIALS AT HELIUM TEMPERATURES

Résumé
L'état métallique existe dans HMTSF-TCNQ sous pression (au-dessus de 2,5 kbar) jusqu'au plus basses températures mesurées (~ 20 mK). Il est caractérisé par une grande magnétorésistance anisotropique, une haute mobilité (~ 40000 cm²/V s), un diamagnétisme de landau-Peierls, des oscillations de Shubnikov-De Haas et une structure de bande péculiaire. Il nécessite que l'élément de matrice d'effet tunnel entre les chaînes t_⊥ soit plus grand que le temps de collision inverse le long d'une chaîne [MATH]. Alors le temps d'effet tunnel entre les chaînes τ_⊥ devient plus petit que τ_≥. Par contraste, dans l'état à une dimension, τ_⊥ > τ_≥ et est donné par τ^-1_⊥ = [MATH] et peut être mesuré directement par NMR. Les états métalliques à une et à trois dimensions (anisotropiques) sont caractérisés et comparés. Le taux de collision τ^-1_≥ est principalement dû à la diffusion au second ordre par librons bien que quelques autres mécanismes aient été proposés. Alors que l'état à une dimension suit une transition de Peierls, l'état anisotropique à trois dimensions est fréquemment superconducteur dans les composés inorganiques, mais la supraconductivité n'a pas encore été observée dans l'état métallique organique.

Abstract
The metallic state exists in HMTSF-TCNQ under pressure (in excess of 2.5 kbar) down to the lowest measured temperatures (~ 20 mK). It is characterized by a large, anisotropic magnetoresistance, a high mobility (~ 40000 cm²/V s), Landau-Peierls diamagnetism, Shubnikov-De Haas oscillations, and a peculiar band structure. It requires that the tunneling matrix element between chains, t_⊥, be bigger than the inverse collision time along a chain, [MATH]. Then the tunneling time between chains, τ_⊥, becomes shorter than τ_≥. In contrast, in the true one-dimensional state, τ_⊥ > τ_≥ and is given by τ^-1_⊥ = [MATH], and can be measured directly by NMR. The anisotropic three dimensional, and the true one dimensional, metallic states are characterized and compared. The collision rate τ^-1_≥ is mainly due to second-order scattering by librons, though several other possible mechanisms have been proposed. While the true one-dimensional state undergoes a Peierls transition, the anisotropic three-dimensional state is frequently superconducting in inorganic compounds, but superconductivity has not yet been observed in the organic metallic state.