| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻田 典男 広島大学, 総合科学部, 助教授 (90211812)
高畠 敏郎 広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 教授 (40171540)
伊賀 文俊 広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 助教授 (60192473)
梅尾 和則 広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 助手 (10223596)
谷口 雅樹 広島大学, 大学院理学研究科, 教授 (10126120)
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| Research Abstract |
本グループは,充填スクッテルダイトにおける格子物性及び電子物性の特徴を光学的手段により微視的立場から解明することと,熱電材料としての可能性を探索することを目的としている。本年度は,以下に示す成果が得られた。
光学測定班では,充填スクッテルダイトRT_4X_<12>(R=希土類イオン,T=Fe,Ru,Os, X=P,Sb)のラマン散乱を行い,ラットリングによる2次のラマン過程による散乱ピークを観測した。更に,関連物質であるクラスレート化合物R_8Ga_<16>Ge_<30>(R=Ba,Sr,Eu)のラマン散乱より,カゴに捕らえられているゲストイオンRの動的性質の解明に成功した。特に,ラットリング状態にある場合にはラットリング運動による振動数は低温で低下し,そうでない場合には通常の温度依存性(低温で振動数増加)であることを世界で初めて明らかにした。
熱電測定班では,アルカリ土類を充填したAT_4Sb_<12>(A=Sr,Ba, T=Os)の熱伝導率が,T=Fe,Ruの系に比べて抑制されていることを見出し,その原因をA原子のラットリング/トンネリングであるとした。SrFe_4Sb_<12>のスピン揺らぎによる重い電子的挙動の発現を見出した。カゴ状物質のBa_8Ga_<16>X_<30>(X=Ge,Sn)の熱伝導率が,電荷キャリアが正孔の場合は電子の場合よりも抑制されていることを指摘した。
放射光測定班では、A04班で育成されたYbFe_4P_<12>多結晶について、硬X線(8keV)を用いた光電子分光実験を行った。Yb 3dスペクトルの測定から、Ybイオンは2価と3価が混在しており、低温になるにつれて2価の成分が増大することを明らかにした。これはYbが価数揺動状態にあることを示している。さらに,Fe 1sスペクトルが単一ピークであるのに対して、P 1sスペクトルは二重ピーク構造を示していることから、異なる電子状態をもつPが2個以上存在することを示している。
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