Numéro
J. Physique Lett.
Volume 37, Numéro 12, décembre 1976
Page(s) 349 - 353
DOI https://doi.org/10.1051/jphyslet:019760037012034900
J. Physique Lett. 37, 349-353 (1976)
DOI: 10.1051/jphyslet:019760037012034900

The hall effect in HMTSeF-TCNQ

J.R. Cooper1, M. Weger1, G. Delplanque1, D. Jérome1 et K. Bechgaard2

1  Laboratoire de Physique des Solides , Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France
2  H. C. Oersted Institute, Universitetsparken 5, DK-2100, Copenhague, Denmark


Abstract
The Hall effect in the organic charge transfer compound HMTSeF-TCNQ was measured as function of temperature and pressure. The Hall constant indicates metallic behaviour near ambient temperature, and semi-metallic behaviour at low temperatures, with approximately one carrier per 500-1000 formula units. The Hall constant changes sign around 32-36 K from hole-like at high temperatures to electron-like at low ones. The magnetoresistance was also measured as function of temperature and pressure, and found to be very large and anisotropic. The anisotropy in the resistivity was also measured as function of temperature and pressure, and the resistance in the crystalline direction of the Se-N bonds rises very rapidly below 20 K, much faster than the resistivity along the stacking axis. The carrier mobility under pressure at low temperature rises to approximately 4 x 104 cm2/Vs. Thus the semi-metallic nature of this material at low temperatures, under pressure, has been established and the Hall constant investigated for the first time in an organic metal.


Résumé
Nous avons mesuré l'effet Hall dans le complexe organique de transfert de charge HMTSeF-TCNQ, en fonction de la température et de la pression. La valeur de la constante de Hall indique un comportement métallique au voisinage de la température ambiante et un comportement semi-métallique à basse température avec environ 1 porteur pour 500-1 000 molécules du complexe. La constante de Hall positive (trous) à haute température devient négative (électrons) au voisinage de 32-36 K. Nous avons aussi observé une très forte magnétorésistance anisotrope qui a été mesurée en fonction de la température et de la pression. L'anisotropie de la résistivité a aussi été mesurée en fonction de la température et de la pression et nous avons observé au-dessous de 20 K une croissance beaucoup plus rapide de la résistance suivant la direction des liaisons Se-N que le long de l'axe d'empilement. La mobilité des porteurs sous pression croît jusqu'à 4 × 104 cm2/Vs à basse température. Nous avons pu ainsi confirmer le caractère semi-métallique de ce complexe sous haute pression à basse température. Ce travail représente la première mise en évidence d'un effet Hall dans un métal organique.

PACS
7215G - Galvanomagnetic and other magnetotransport effects metals/alloys.
7215N - Collective modes: low dimensional conductors.
7220M - Galvanomagnetic and other magnetotransport effects semiconductors/insulators.

Key words
carrier mobility -- Hall effect -- magnetoresistance -- one dimensional conductivity -- organic compounds -- Hall effect -- HMTSeF TCNQ -- organic transfer compound -- metallic behaviour -- semimetallic behaviour -- magnetoresistance -- anisotropy -- temperature dependence -- 1.5 to 200K -- pressure dependence -- up to 6 kbar