J. Phys. France 47, 1035-1041 (1986)
DOI: 10.1051/jphys:019860047060103500

Role of interchain hopping on electron spin relaxation in quasi-one-dimensional case

M. Sanquer¹, S. Bouffard¹ et L. Forro<sup>2

1</sup>  IRDI-DMECN-DTech/SESI, Centre d'Etudes Nucléaires, 92265 Fontenay aux Roses Cedex, France
²  Institute of Physics of the University, Bijeniéka Cesta 46, P.O.B. 304, 41001 Zagreb, Yugoslavia

Abstract
Theories cannot actually predict the value and the T-dependence of the electronic spin resonance linewidth of organic conductors. To compensate this difficulty, most of the experiments have been carried out on families of compounds. In order to reduce the number of parameters, we have modified on the same compound (TTF-TCNQ) the interchain coupling by introducing chain breakings. We observed an unusual decrease of the linewidth when the degree of disorder increases. A model of spins localized on metallic segments, and where the spins are reversed by the interchain jumps, described this variation of the linewidth. The parameters found in this model are in agreement with those determined by conductivity measurements. However, in order to take into account the whole disorder range, the dipolar interaction between localized spins should not be neglected : this term is dominant at low temperatures and for the highest disordered compounds. One can generalize these results which are demonstrated on the case of TTF-TCNQ to the other organic conductors.

Résumé
Devant les difficultés théoriques pour prévoir la valeur et la variation en température de la largeur de raie de résonance paramagnétique électronique des conducteurs organiques, la plupart des expériences ont été réalisées sur des familles de composés. Afin de réduire le nombre de paramètres changeant lors de ces expériences, nous avons modifié dans le même échantillon (TTF-TCNQ) le couplage interchaîne en introduisant des coupures dans les chaînes conductrices. Nous observons un rétrécissement inhabituel de la raie de résonance lorsque le désordre augmente. Cette variation de la largeur de raie peut être décrite par un modèle de spins localisés sur des segments métalliques en associant le renversement des spins aux sauts intersegments. Les paramètres introduits dans ce modèle sont en accord avec ceux déterminés lors de mesures de conductivités électriques. Il est cependant nécessaire d'introduire une interaction dipolaire entre spins localisés sur des segments adjacents pour décrire tout le domaine de désordre. Ce dernier terme est dominant à basse température et pour les forts degrés de désordre. Ces résultats démontrés dans le cas de TTF-TCNQ peuvent être étendus à l'ensemble des conducteurs organiques.

PACS
7215N - Collective modes (e.g., in one-dimensional conductors).
7630 - Electron paramagnetic resonance and relaxation.

Key words
EPR line breadth -- one dimensional conductivity -- organic compounds