J. Physique Lett. 45, 755-765 (1984)
DOI: 10.1051/jphyslet:019840045015075500

Cooperative phenomena in (TMTSF)2ClO4 : an NMR evidence

C. Bourbonnais, F. Creuzet, D. Jérome, K. Bechgaard et A. Moradpour

Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris-Sud, 91405 Orsay Cedex, France

Abstract
We present 1H and 77Se NMR relaxation data on oriented (TMTSF)2ClO4 single crystals in the relaxed state. The data show the existence of three distinct regimes for the nuclear relaxation rate T-11. In the high temperature part (T > 25 K) the Korringa law seems to be well satisfied whereas in the lower temperature part we have strong deviations down to 8 K or so. At T ≲ 6 K, a different and enhanced Korringa regime appears to be restored. Preliminary results on (TMTSF)2FSO3 under pressure also show similar features. We propose an interpretation of the T-11 behaviour based on the existence of one-dimensional 2 k F spin correlations for repulsive short range intrachain electron-electron interactions. The coherent interchain hopping acts as the main mechanism for the restored but renormalized Korringa behaviour. Moreover, from the low-field data, the proposed scheme of interpretation is not incompatible with the presence of superconducting precursor effects.

Résumé
Nous présentons des résultats expérimentaux de relaxation nucléaire pour le composé (TMTSF)2ClO4 dans l'état relaxé. Ces résultats montrent clairement l'existence de trois régimes pour le taux de relaxation T-11. Dans la région haute température (T > 25 K), la loi de Korringa est bien satisfaite, alors qu'une forte déviation est observée en deçà jusqu'à environ 8 K. Cependant, pour T ≲ 6 K, un autre régime de type Korringa, bien que renormalisé et augmenté, apparaît de nouveau. Des résultats préliminaires sur (TMTSF)2FSO3 sous pression montrent des caractéristiques de T-11 tout à fait similaires. Nous proposons une interprétation du comportement de T-1 1 basée sur l'existence d'importantes corrélations unidimensionnelles de spins à 2 kF pour une interaction intrachaîne répulsive à courte portée. Le saut cohérent d'électrons de chaine à chaîne agit comme le principal mécanisme pour la réapparition d'un nouveau régime de Korringa. Cependant, selon les données à faible champ, le schéma d'interprétation proposé ne contredit pas la présence possible d'effets précurseurs supraconducteurs.

PACS
7660E - Relaxation effects condensed matter NMR.

Key words
nuclear magnetic resonance -- nuclear spin lattice relaxation -- one dimensional conductivity -- organic compounds -- cooperative phenomena -- TMTSF sub 2 ClO sub 4 -- NMR relaxation -- Korringa law -- one dimensional -- spin correlations -- repulsive short range intrachain electron electron interactions -- coherent interchain hopping