2006 Fiscal Year Annual Research Report
超高圧下における新充填スクッテルダイト化合物の物質開発
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18027002
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
関根 ちひろ 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (60261385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
城谷 一民 室蘭工業大学, 工学部, 特任教授 (90110692)
武田 圭生 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (70352060)
分島 亮 北海道大学, 理学研究院, 講師 (10292046)
松平 和之 九州工業大学, 工学部, 助手 (40312342)
李 哲虎 独立行政法人産業技術総合研究所, 研究員 (80358358)
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| Keywords | スクッテルダイト化合物 / 高圧合成 / 新物質開発 / 電気的性質 / 磁気的性質 / 超伝導 / 粉末X線回折 |
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| Research Abstract |
充填スクッテルダイト化合物は組成により異方的超伝導、重い電子系的振舞、金属-絶縁体転移、多極子転移など様々な異常物性を示すことが知られている。この変化に富んだ物性はこの系の結晶構造の特異性、電子構造の特異性及び希土類4f電子の不安定性に起因していると考えられている。本研究では新充填スクッテルダイト化合物を高圧合成法により作成し、その基礎物性を評価することにより、この系に特有な異常物性を浮き彫りにさせ、新物質開発を通して物性物理学の新分野を開拓することを目的とする。
本申請により購入した超高圧合成装置(室蘭工業大学、平成16年設置)を用いて、新充填スクッテルダイト化合物の合成を行った。試料評価には本申請で購入した湾曲IP X線回折装置(室蘭工業大学、平成17年設置)を用いた。重希土類元素のHo, Er, Tm, Yb及びYを含む新充填スクッテルダイト化合物の合成に成功した。YbFe_4P_<12>, ybFe_4Sb_<12>に関して詳細な研究を行い、非フェルミ液体的な振舞を観測した。また、二元系の非充填スクッテルダイト化合物RhP_3に希土類元素を部分的に充填させた、La_XRh_4P_<12>、Pr_XRh_4P_<12>等の合成に成功した。La_XRh_4P_<12>は充填スクッテルダイト化合物で最も転移温度の高い超伝導体(T_c=18K)であることを報告しているが、高圧合成時の圧力とLaの充填率、超伝導転移温度の関係を調べた。その結果、合成時の圧力が高いほど、希土類元素の充填率が上昇し、超伝導転移温度も上昇する傾向にあることがわかった。Pr_XRh_4P_<12>は1.8Kまで超伝導は観測されなかった。
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