アクチノイド系低次元層状化合物の物性研究

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17350032
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 中村 彰夫 Japan Atomic Energy Agency, 先端基礎研究センター, 研究主幹 (80370443)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 悦嗣 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (50343934) ; 中田 正美 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究副主幹 (60370441) ; 吉井 賢資 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (90354985) ; 酒井 宏典 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究職 (80370401) ; 本間 佳哉 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00260448)
• Keywords: アクチノイド / 層状化合物 / 物質創製 / 構造 / 磁性 / 超伝導

Research Abstract

アクチノイド(An)(5f電子系)低次元層状化合物、Th,U,Np等の窒化ハロゲン化物AnNX並びに関連低次元化合物(カルコゲナイド、プニクタイト、錯体等)を主な対象に、物質創製と、これらの低次元構造と電子物性(磁性、超伝導など)との相関を明らかにする研究に取り組んで来た。これに関連するに^<237>Npメスバウアー分光法などの研究手法開発にも合わせ取り組んだ。最終年度に当たり、それらの研究の現状を簡単に纏めると、窒化ハロゲン化物研究では、UNClが32Kの強磁性体でありLi挿入によりネール温度180Kまでの反強磁性へと変化していくことを明らかにした。しかし、U系と同様の方法ではLi-挿入により超伝導を期待したThNCl系の安定な合成には至らなかった。現在別法での合成に取り組んでいる。特異な陽イオン-陽イオンのニル結合を持つネプツニル錯体系では、そのランタノイド(4f電子系)対応系であるダブル・デッカー錯体系を含め、その特異な分子磁性挙動を、構造の次元性(0,1,2次元)との関連でかなり系統的に明らかにすることが出来、従来ほぼ手付かずであったアクチノイド錯体分子磁性研究に大きな進展をもたらした。またNpPd_5Al_2単結晶を育成しこれがNp系で世界初の重い電子系超伝導体であるここを発見したり、Uカルコゲン化物がAn系ではきわめて稀有な大きな磁気抵抗効果を示すことを見出すなどの成果も上げた。更に、Np系研究の有力な武器となる^<237>Npメスバウアー分光測定の開発・整備にも大きな進展があった。

Research Products

• [Journal Article] The low-energy spectrum of a Tm-based double-decker complex (2009)
  • Author(s): N. Magnani, R. Caciuffo, E. Colineau, F. Wastin, A. Baraldi, E. Buffagni, R. Capelletti, S. Carretta, M. Mazzera, D. T. Adroja, M. Watanabe, A. Nakamura
  • Journal Title: Phys. Review B 79 Pages: 104407(1-5)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetic studies on CoU_2O_6 and NiU_2O_6 by magnetic susceptibility, specific heat and neutron diffraction measurements (2009)
  • Author(s): Y. Hinatsu, Y. Doi, A. Nakamura
  • Journal Title: J. Nucl. Mater. 385 Pages: 49-52
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetic and electrical properties in NpAl_4 and UAl_4 (2009)
  • Author(s): D. Aoki, Y. Haga, Y. Homma, Y. Shiokawa, E. Yamamoto, A. Nakamura, R. Settai, Y. Onuki
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 78 Pages: 044712(1-7)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hyperfine interactions in the itinerant system UFeGa_5 (2009)
  • Author(s): K. Kambe, H. Sakai, Y. Tokunaga, H. Chudo, H. Yasuoka, T. D. Matsuda, Y. Haga, S. Ikeda, A. Nakamura, E. Yamamoto, D. Aoki, Y. Hommna, Y. Shiokawand, Y. Onuki
  • Journal Title: J. Nucl. Mater. 385 Pages: 1-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pressure effect on paramagnet β-US_2 (2008)
  • Author(s): S. Ikeda, H. Sakai, T. D. Matsuda, N. Tateiwa, A. Nakamura, E. Yamamoto, D. Aoki, Y. Homma, Y. Shiokawa, M. Hedo, Y. Uwatoko, Y. Haga, Y. Ounki
  • Journal Title: Physica B : Condensed Matter. 403 Pages: 893-894
  • Peer Reviewed
• [Journal Article]
• [Presentation] ^<237>Npメスバウアー分光測定の開発 (2009)
  • Author(s): 本間佳哉, 中田正美, 逢坂正彦, 中村彰夫, 芳賀芳範, 那須三郎
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 東京(立教大学)
  • Year and Date: 20090327-20090330
• [Presentation] ウランガラスの磁性 (2009)
  • Author(s): 那須昭一, 中村彰夫, 山本悦嗣, 大道敏彦, 栗原正義
  • Organizer: 日本原子力学会2009年春の年会
  • Place of Presentation: 東京(東工大)
  • Year and Date: 20090323-20090325
• [Presentation] ウランガラスの発光寿命の温度依存性と磁 (2008)
  • Author(s): 那須昭一, 中村彰夫, 山本悦嗣, 大道敏彦, 栗原正義
  • Organizer: 日本粉末冶金協会平成20年秋季大会
  • Place of Presentation: 福岡(九大)
  • Year and Date: 20081105-20081107
• [Presentation] ^<151>Eu- and ^<155>Gd Moessbauer study of defect-fluorite-type MO_2-LnO_<1.5> solid solutions (M^<4+>=Ti, Hf, Zr, Ce, U, Th ; Ln=lanthanide) (2008)
  • Author(s): A. Nakamura, A. F. Fuentes, Y. Okamoto, M. Takahashi, M. Takeda
  • Organizer: Int'l Symp. on the Industrial Applications of the Moessbauer Effect (ISIAME) 2008
  • Place of Presentation: ハンガリー(ブダペスト)
  • Year and Date: 20080817-20080822
• [Presentation] Local-structure study of defect-fluorite oxides : lattice-parameter vs. spectroscopic (EXAFS, NMR, etc.) approach (2008)
  • Author(s): A. Nakamura, H. Otobe
  • Organizer: Actinide X-ray Absorption Spectroscopy (XAS) 2008
  • Place of Presentation: フランス(サクレー)
  • Year and Date: 20080715-20080717
• [Presentation] New crystal-chemical approach to non-Vegardianity and complex defect structure of fluorite-type MO_2-LnO_<1.5> solid solutions (M^<4+>=Ce, Th ; Ln=lanthanide) (2008)
  • Author(s): A. Nakamura
  • Organizer: Plutonium-Futures 2008
  • Place of Presentation: フランス(ディジョン)
  • Year and Date: 20080707-20080712
• [Presentation] UOSのU-238メスバウアスペクトル (2008)
  • Author(s): 正木信行, 中田正美, 赤堀光雄, 荒井康夫, 中村彰夫, 佐藤修彰
  • Organizer: 第45回 アイソトープ・放射線 研究発表会
  • Place of Presentation: 東京(日本青年館)
  • Year and Date: 20080702-20080704