2015 Fiscal Year Research-status Report
カゴ状構造を持つ希土類化合物における電子状態とラットリングの相関の解明
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15K05190
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
辻井 直人 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 量子ビームユニット中性子散乱グループ, 主幹研究員 (90354365)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山岡 人志 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 専任研究員 (30239850)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | カゴ状構造 / ラットリング / 希土類 / 近藤効果 / 重い電子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２７年度は、希土類イオンのラットリングの効果を調べるため、カゴ状構造をもつ希土類化合物La3Pd20X6およびCe3Pd20X6 (X=Si, Ge)の多結晶試料を用いた粉末中性子回折実験を行い、リートベルト解析により熱振動パラメーターの精密化を行った。その結果、２つある希土類サイト（8c, 4a）において、熱振動パラメーターの振る舞いが顕著に異なっていることがわかった。また、Si化合物とGe化合物を比較すると、Ge化合物のほうが熱振動パラメーターが大きいことがわかった。今後、より解析を詳細に行い、ラットリングとの関係を明らかにする。 また、物性測定用にLa3Pd20X6, Ce3Pd20X6の試料作成を行った。28年度中に、熱伝導率や電気抵抗の詳細な測定を行う予定である。さらに、Ce3Pd20Si6とCe3Pd20Ge6の単結晶を作成し、広島大HiSORにおいて光電子分光測定を行った。その結果、近藤ピークによるものとみられる特徴的なスペクトルを観測することに成功した。現在、データ解析を進めている。
関連する化合物として、Yb-Pd-Si, Yb-Pd-Ge, Yb-Pt-Ge系化合物についても4f電子状態に起因する重い電子状態と磁気構造の関連を明らかにするため、粉末中性子回折と磁気測定を行った。その結果、Journal of Physics: Condensed Matterから１報の論文を出版し、もう１報の論文を投稿した。また、Journal of Electronic Materialsにも１報の論文を出版し、Journal of Physics: Conference Seriesに１報のプロシーディングを投稿し、アクセプトされた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画で挙げたカゴ状化合物R3Pd20X6について、中性子回折実験から熱振動パラメータを精密化し、また光電子分光等の実験も進めた。物性測定の準備も順調に進んでいる。新規カゴ状化合物のYb-Pt-Sn系も単結晶試料を作成し、単結晶X線回折を行い、現在、構造解析が進行中である。さらに、関連物質であるYb-Pd-Si, Yb-Pd-Ge, Yb-Pt-Ge系において、論文出版や論文投稿を行っており、成果が順調に出てきつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで行った中性子回折実験結果のデータ解析を完了させるとともに、R3Pd20X6化合物の物性測定を行い、熱振動パラメーターから予想されるラットリングと4f電子状態の関連を明らかにし、論文投稿を行う。また、光電子分光のデータ解析を行い、論文投稿を行う。さらに、カゴ状化合物や関連する重い電子化合物の圧力下の構造解析やX線吸収分光測定を行い、結晶構造ダイナミクスと4f電子状態の関係を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
物性測定装置（カンタムデザイン製PPMS）の不調により、使用できない期間があったため。すでに装置が復旧したため、今年度にCe3Pd20Si6の電気抵抗、熱伝導率測定などを行う予定で、上記の次年度使用額は、液体ヘリウムや測定用消耗品の購入費用として適切に使用する予定である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物性測定用の消耗品（液体ヘリウムなど）の購入費用として適切に使用する予定である。
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[Presentation] 異常な磁気抵抗を示す(Na1-xCax)Cr2O4の光電子分光、X線吸収分光、X線回折による電子構造と結晶構造の測定2015
Author(s)
山岡人志, 山本義哉, E. F. Schwier , 仲武昌史, 澤田正博, 櫻井裕也, 辻井直人, 有田将司, 島田賢也, 生天目博文, 谷口雅樹, 水木純一郎
Organizer
日本物理学会2015年秋季大会
Place of Presentation
関西大学
Year and Date
2015-09-16 – 2015-09-19
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[Presentation] Cubic YbCu5系化合物の高圧下におけるYb価数の異常な振舞い2015
Author(s)
山岡人志、辻井直人、鈴木通人、山本義哉、Ignace Jarrige , 佐藤 仁, Jung-Fu Lin , 水戸 毅, 櫻井裕也、平岡 望, 石井啓文, Ku-Ding Tsuei , 酒井 治, 水木純一郎, M. Giovannini, E. Bauer
Organizer
日本物理学会2015年秋季大会
Place of Presentation
関西大学
Year and Date
2015-09-16 – 2015-09-19
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