2005 Fiscal Year Annual Research Report
チタンおよびバナジウム酸化物における金属-非金属転移機構の分光学的検証
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17540329
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
佐藤 仁 広島大学, 放射光科学研究センター, 助教授 (90243550)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澤田 正博 広島大学, 放射光科学研究センター, 助手 (00335697)
伊賀 文俊 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教授 (60192473)
田中 新 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (70253052)
谷口 雅樹 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10126120)
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| Keywords | 金属-非金属転移 / Ti_20_3 / XAS / LD / 3d電子配置 |
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| Research Abstract |
最近、分担者である田中は、Ti_20_3およびVO_2で生じる金属-非金属転移の機構について新しい統一的なモデルを提案した[1]。Ti_2O_3の場合約450Kで半導体相(低温側)から金属相(高温側)に転移する。このときTiイオン対の電子配置(3d,3d)が、(a_<1g> ↑,a_<1g> ↓)(半導体相)から、(a_<1g> ↑,e_g(π)↑)(金属相)に変化し、この変化が金属-非金属転移の原因であるとした。VO_2の転移もほぼ同様なシナリオで説明可能である。更に、電子配置の変化は、Ti2p-3d吸収スペクトル(XAS)の線二色性(LD)に顕著に現れることも指摘した。
本年度は、Ti_2O_3単結晶試料を浮遊帯域溶融法により育成し、それに対して、非金属相(〜300K)および金属相(〜520K)において、Ti 2p-3d XAS/LD実験を行った。高温での測定に際し、加熱用マニピュレータを新しく作成した。実験は広島大学放射光科学研究センターBL14で行い、清浄試料表面は破断により得た。得られたスペクトルは、Ti_2O_3中のTi 3d状態を反映して、顕著なLDを示した。また金属相のLD強度は非金属相のそれに比べて約60%であった。このことは両相で、3d電子配置に著しい変化があることを示しており、定性的には、田中により提唱されたモデル[1]と合致する。
[1]A.Tanaka, J.Phys.Soc.Jpn.73,152(2004).
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Research Products
(3 results)
