Th_3P_4型三元系化合物の合成と物性に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12740193
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 戎 修二 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (10250523)
• Keywords: Th_3P_4型結晶構造 / 希土類化合物 / 三元系化合物 / 磁化率 / フラストレーション / スピングラス / 零磁場冷却 / 磁場中冷却

Research Abstract

Th_3P_4型結晶構造をとることが報告されている三元系化合物から合成に着手し、周辺の関連構造をとる化合物も含めて研究を遂行中である。補助金で購入した消耗品(原料粉末Eu,Yb等)および設備備品(赤外線ゴールドイメージ炉等)は試料合成に十分に活用され、次の成果を得るに至った。
1.Th_3P_4型既知化合物MnGd_2S_4の合成に成功した。磁化率の温度依存性を2Kまで測定した結果、低温においては強いフラストレーションの存在が認められ、スピンのグラス凍結も確認された。これは、Curie的な磁化率という従来の報告とは異なる新しい知見である。
2.Th_3P_4型結晶構造をとる可能性が強いと考えた未知化合物MnEu_2S_4の合成は、現段階で成功に至っていない。
3.Th_3P_4型に圧力誘起構造相転移すると知られる正スピネル型MnYb_2S_4の合成に成功し、磁化率測定による新たな知見として、低温でのフラストレーションが確認された。また合成実験の過程において、新規のfcc相も確認された。正・逆スピネル型では説明できないこの新規相の構造に関しては、継続して解析中である。
4.Th_3P_4型結晶構造をとると言われるYbSb_4Te_7の合成を試行し、ほぼ単相の目的化合物が生成されたと考えられるのであるが、この化合物はTh_3P_4型構造をとっていないことが判明した。菱面体晶型へと構造相転移している可能性を検討中である。
5.Th_3P_4型結晶構造をとると言われるEuSb_4Te_7を斜方晶の別構造化合物EuSb_4X_7(X=S,Se)との関連から調べる目的でEuSb_4S_7の合成に着手したところであり、X=Se,Teを含めて研究を展開する予定である。
次年度は逆Th_3P_4型化合物の合成に重点を置き、上記の継続課題と併せて、研究の遂行・研究成果の発表を行う。