Periodic ground state for the charged massive Schwinger model

It is shown that the charged massive Schwinger model supports a periodic vacuum structure for arbitrary charge density, similar to the common crystalline layout known in solid state physics. The dynamical origin of the inhomogeneity is identified in the framework of the bozonized model and in terms of the original fermionic variables.Comment: 19 pages, 10 figures, revised version, accepted in Phys. Rev.

Ellipsoidal analysis of coordination polyhedra

The idea of the coordination polyhedron is essential to understanding chemical structure. Simple polyhedra in crystalline compounds are often deformed due to structural complexity or electronic instabilities so distortion analysis methods are useful. Here we demonstrate that analysis of the minimum bounding ellipsoid of a coordination polyhedron provides a general method for studying distortion, yielding parameters that are sensitive to various orders in metal oxide examples. Ellipsoidal analysis leads to discovery of a general switching of polyhedral distortions at symmetry-disallowed transitions in perovskites that may evidence underlying coordination bistability, and reveals a weak off-centre ‘d(5) effect' for Fe(3+) ions that could be exploited in multiferroics. Separating electronic distortions from intrinsic deformations within the low temperature superstructure of magnetite provides new insights into the charge and trimeron orders. Ellipsoidal analysis can be useful for exploring local structure in many materials such as coordination complexes and frameworks, organometallics and organic molecules

Organic Superconductors: when correlations and magnetism walk in

This survey provides a brief account for the start of organic superconductivity motivated by the quest for high Tc superconductors and its development since the eighties'. Besides superconductivity found in 1D organics in 1980, progresses in this field of research have contributed to better understand the physics of low dimensional conductors highlighted by the wealth of new remarkable properties. Correlations conspire to govern the low temperature properties of the metallic phase. The contribution of antiferromagnetic fluctuations to the interchain Cooper pairing proposed by the theory is borne out by experimental investigations and supports supercondutivity emerging from a non Fermi liquid background. Quasi one dimensional organic superconductors can therefore be considered as simple prototype systems for the more complex high Tc materials.Comment: 41 pages, 21 figures to be published in Journal of Superconductivity and Novel Magnetis

SHORT-RANGE AND LONG-RANGE ORDER OF TITANIUM IN Ti1+xS2

L'étude de Ti1+xS2 par diffraction des rayons X et des électrons a montré l'existence d'un ordre à courte distance des atomes de titane dans les couches métalliques incomplètes. Une interprétation de la distribution de l'intensité diffusée est proposée. Le modèle utilisé est basé sur la coexistence de deux types de microdomaines et tient compte des corrélations entre premiers, seconds et troisièmes voisins.Electron and X-ray diffuse scattering studies on Ti1+xS2 have revealed the occurrence of short range ordering of titanium atoms in partly filled metallic layers. An ordering model is proposed allowing to explain the distribution of the diffuse scattering intensity. This model is based on the coexistence of two types of microdomains, taking account of first, second and third neighbour interactions

X-ray study of the anion ordering transition in di (tetramethyltetraselenafulvalen)-ium perchlorate (TMTSF)2ClO4 : quenching and irradiation effects

We report the results of an X-ray diffraction study of the phase transition of (TMTSF)2ClO4 at 24 K. The influence of the cooling rate is evaluated by its effect on the intensity and width of the superstructure reflections appearing at the transition. We also report important irradiation effects on this anion ordering transition, previously unobserved in other compounds of the (TMTSF)2X family. The superstructure reflection intensities are strongly reduced and the transition temperature is lowered upon X-ray irradiation. Partial annealing of the irradiation induced disorder is observed The intensities of 220 superstructure reflections were measured and a preliminary analysis shows that anion ordering accounts for most of the intensity. We conclude that distortions of the TMTSF backbone at the transition are minor (in contrast to the features previously reported for (TMTSF)2ReO 4).Nous présentons les résultats d'une étude par diffraction des rayons X de la transition de phase de (TMTSF)2ClO4 à 24 K. L'influence de la vitesse de refroidissement est caractérisée par son effet sur l'intensité et la largeur des réflexions de surstructure qui apparaissent à la transition. Nous avons mis en évidence d'importants effets d'irradiation sur cette transition de mise en ordre des anions, non observés précédemment pour les autres composés de la série (TMTSF)2X. L'irradiation réduit rapidement l'intensité des réflexions de surstructure et abaisse la température de transition. Un phénomène de recuit partiel du désordre induit par l'irradiation est observé. Les intensités de 220 réflexions de surstructure ont été mesurées, et une analyse partielle montre que la mise en ordre des anions en représente la contribution essentielle. On en conclut que les distorsions des chaînes TMTSF associées à la transition sont faibles (ce qui diffère des observations déjà effectuées dans (TMTSF)2 ReO 4)

EFFETS STRUCTURAUX DE LA DIMENSIONNALITÉ DANS LES CONDUCTEURS UNIDIMENSIONNELS

Depuis longtemps déjà, des travaux théoriques avaient prédit qu'en abaissant la dimensionnalité dans les conducteurs, on devrait s'attendre à trouver une anomalie de Kohn prononcée au vecteur d'onde 2 kF et, plus encore, pour le cas de conducteurs 1-D où l'on devrait avoir un nouveau genre de transition de phase d'un état métallique à un état isolant, dit de Peierls. Ceci fut démontré sans ambiguïté expérimentalement par des mesures de diffusion des rayons X et des neutrons sur des composés à chaîne de platine de la famille des sels de Krogmann comme KCP (K2Pt(CN)4Br0,30-xH2O) où le niveau de remplissage de la bande de conduction, et ainsi la valeur précise de 2 kF sont connus directement d'après la composition chimique. D'autres expériences sur des conducteurs organiques 1-D, comme TTF-TCNQ, qui possèdent deux types de chaînes conductrices correspondant aux deux genres de molécules, ont montré des effets plus riches. Des phonons de modes différents, pour le vecteur d'onde 2 kF, semblent se condenser à des températures différentes, produisant ainsi une succession de transitions de phase à 54,49 et 38 K. Un effet supplémentaire au vecteur d'onde 4 kF a aussi été observé mais n'a pas encore reçu une explication complète.Theory has predicted long ago that lowering the dimensionality of metals should give rise to enhanced Kohn anomalies at the wave vector 2 kF and most strikingly in the case of 1-D conductors to a particular kind of phase transition from a metallic state to a Peierls insulator. This has been unambiguously determined experimentally by X-ray and neutron scattering from the platinum chain Krogmann salts such as KCP (K2Pt(CN)4Br0.30-xH2O) where the electronic band filling, hence the precise value of 2 kF is directly known from the chemical composition. Further experiments on 1-D organic conductors such as TTF-TCNQ, which have two different kinds of conducting stacks corresponding to the two molecular species, have shown much richer effects. Different phonon modes at the wave vector 2 kF appear to condense at different temperatures, producing a sequence of several phase transitions at 54, 49 and 38 K. An additional 1-D feature observed at the wave vector 4 kF is not yet fully understood

STRUCTURAL STUDY OF THE CIS-TO-TRANS THERMAL ISOMERIZATION IN POLYACETYLENE

Les résultats d'une étude par rayons X de l'isomérisation thermique cis → trans dans le polyacetylène sont présentés. Ils montrent que le processus d'isomérisation est homogène, sans formation d'amas de trans dans le réseau hote cis.An X-ray study of the cis to trans thermal isomerization in polyacetylene is given. It shows that the isomerization process is homogeneous without clustering of trans regions within the cis host lattice

X-RAY DIFFRACTION STUDIES OF IODINE DOPED POLYACETYLENE

Nous présentons une étude, par diffraction des rayons X et du rayonnement synchrotron, du polyacetylène dans ses formes cis et trans, préparé par la méthode de Shirakawa. L'étude d'échantillons lentement et rapidement dopés à l'iode confirme que des régions non dopées subsistent dans (CH)x. Les régions non dopées de (CH)x, initialement cis, semblent s'être isomérisées vers la structure trans (CH)x durant le processus de dopage.X-ray and synchrotron radiation diffraction study of the structure of cis and trans polyacetylene prepared by the Shirakawa method has been carried out. Studies of rapidly and slowly iodine doped samples confirmed that undoped regions of (CH)x remain. The undoped regions of the initially cis (CH)x are shown to isomerize to the trans structure during the doping process

RELATION STRUCTURE-CONDUCTIVITÉ IONIQUE DANS LES COMPOSÉS DE TYPE ALUMINE β

L'étude structurale, par diffraction de rayons X, des composés de type alumine β, montre que les propriétés électriques particulières de ces matériaux sont liées à un important désordre bidimensionnel. Ce désordre se traduit dans les plans conducteurs par une occupation partielle des sites, un déplacement des atomes par rapport aux positions régulières et des valeurs élevées et anisotropes des coefficients de température. Il existe une corrélation importante entre les variations de ces paramètres et les variations de conductivité électrique en fonction de la taille de l'ion conducteur. La technique de diffusion des rayons X est particulièrement intéressante pour l'étude de l'organisation locale des cations conducteurs. Dans le cas de l'alumine β à l'argent, à haute température (800 K), on montre que les ions Ag+ sont dans un état quasi-liquide. A basse température (20 K), on tend vers une structure quasi-cristal avec apparition de micro-domaines ordonnés. Une analyse semi-quantitative entre 20 K et 300 K montre l'évolution continue des paramètres structuraux avec la température en liaison avec les variations de conductivité électrique. Le remplacement de l'ion Ag+ par d'autres cations conducteurs (Na+, K+, Tl+) se traduit par un décalage en température de l'organisation des ions en accord avec la variation de conductivité électrique avec la taille des ions intercalaires et par une modification de la structure des microdomaines de basse température. La mise, en ordre des ions conducteurs dans un composé stœchiométrique de type alumine β montre le lien étroit entre la présence de défauts de type Frenkel et les propriétés électriques exceptionnelles des composés de type alumine β.Crystal structure analysis, by X-ray diffraction, of β alumina compounds shows that the particular electrical properties are related to an important structural disorder. This disorder gives rise to a partial occupancy of the cationic sites, to a displacement of the atoms out of their regular positions and to large and anisotropic values of the temperature factors. There is a correlation between the variations of these parameters and the electrical conductivity versus conduction ions sizes. The organization of the conducting ions in silver β alumina has been studied by means of X-ray diffuse scattering : at high temperature (800 K) the conducting ions are organized in a two dimensional quasi-liquid structure perpendicular to the c axis, which accounts for the high ionic conductivity. At low temperature (20 K), the conducting ions form partially ordered micro-domains providing a qualitative explanation of the decrease with temperature of the ionic conductivity towards a value more compatible with a quasi-crystalline structure. The substitution of Ag+ ion by other cations (Na+, K+, Tl+) also gives rise to different ion-ion correlations, to variation of the electrical conductivity and to change in the micro-domain structures. The long range ordering observed in a stoichiometric β alumina shows the strong relation between the occurrence of Frenkel defects and the exceptional electrical properties of the β alumina type compounds