NiS_2-xSex系における金属〓絶縁体転移の研究

• Project/Area Number: 63540233
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 固体物性
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 宮台 朝直 北海道大学, 理学部 (30000780)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田附 雄一 北海道大学, 理学部, 講師 (20002123) ; 都 福仁 北海道大学, 理学部, 教授 (10000837)
• Project Period (FY): 1988
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1988)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1988: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 金属〓絶縁対転移 / パイライト / 比熱 / ラマン散乱

Research Abstract

NiS_2-xSexSe系は、X=0.5付近で、組成変化と温度変化に対して金属〓絶縁体転移(MIT)を示すので、その付近の組成について詳細なデータを得る事が目的であった。特に、低温比熱に現れるT^3lnT項がMITに特徴的な振舞いであるかどうかを明らかにしたかったが、残念ながら未だ結論に達していない。一年間に得られた成果は以下の通りである。
1.試料作製(多結晶と単結晶):学生が替わったため、鋭いMITを示す多結晶が未だ得られていない。一方、並行して、塩素ガスを用いた化学輸送法による単結晶育成も試みてきたが、こちらは、数mmの多面体型の結晶ができるようになった。しかし鋭いMITを示す結晶は未だ得られていない。多結晶を出発物質にして単結晶を成長させると、組成がSerich側に少しずれるようである。
2.比熱:X=0.51の多結晶試料について比熱測定を行った。この試料は、以前にT^3lnT項を見出した試料(X=0.52)よりM-I境界組成Xcに近く、MIT温度(Tt)も低い。その結果、低温比熱はCp=rT+bT^3+cT^3lnTでよく表される事を確認した。前の試料に比べて電子比熱係数rが10%ほど小さかったので、rはXcに近ずいても発散しないと考えられる。
3.ラマン散乱:二重の多結晶試料(X=0.52、0.51)について測定し、2つのAgモードと一つのEgモードを観測した。Agモードの温度変化を詳細に調べたが、Tt付近でfrequency shiftに異常は見出されなかった。この事は、Ttの上下で、Ni位置の局所的環境に変化のない事、従って、この系がMIT研究に適している事を示す。
4.今後の計画:低温比熱におけるT^3lnT項がMITに特徴的な振舞いかどうかを明らかにしたい。良質の単結晶試料を育成して光電子分光を測定し、藤森が提唱したMITの機構との関連を明らかにしたい。

Research Products

• [Publications] T.Miyadai et al.: J.de Physique. 1989.