Ferroelectric Valenzübergang und Phasendiagramm einer Reihe von Ladungsübertragungs-Komplexen aus 4,4‘-Dimethyltetrathiafulvalen und Tetrahalo-p-Benzoquinonen

Die Variation des ferroelektrischen Phasenübergangs wurde für eine Reihe von isomorphen Donator (D)-Akzeptor (A) Ladungsübertragungs-Komplexen untersucht, die aus 4,4'-Dimethyltetrathiafulvalen (DMTTF) und Tetrahalo-p-Benzoquinonen bestehen, durch Messungen der dielektrischen Suszeptibilität, Röntgenbeugung und Infrarot-Molekülvibrationsspektren. Der neutral-ionische Phasenübergang von DMTTF-p-Chloranil bei 65 K geht mit einer dielektrischen Spitzenanomalie einher, die mit der Dimerisierung der DA-Stapel verbunden ist. Die sukzessive Halogenersetzung durch Brom im Bestandteil des Tetrahalo-p-Benzoquinon-Moleküls erweitert das Gitter entlang des DA-Stapels des DMTTF-Komplexes und verringert die kritische Temperatur steil in Richtung null Temperatur, ähnlich wie das kritische Verhalten von Quantenferroelektrika. Die 2,6-Dibrom-substituierte Verbindung, die das Verhalten der Quantenparaelectricität zeigt, befindet sich in unmittelbarer Nähe des quantenkritischen Punktes dieses Phasendiagramms, was auch durch die Verstärkung der Ionität, der dielektrischen Suszeptibilität und der dynamischen dimerischen Verzerrung bei der niedrigsten Temperatur verdeutlicht wird.