2008 Fiscal Year Final Research Report

Insulator to metal transition in C12A7 encaging electrons

Research Project

Project/Area Number	19860033
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Inorganic materials/Physical properties
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	MATSUISHI Satoru Tokyo Institute of Technology, フロンティア研究センター, 助教 (30452006)
Project Period (FY)	2007 – 2008
Keywords	セラミックス / ナノ材料 / 電気伝導性酸化物 / 環境材料 / ユビキタス元素
Research Abstract	Ca_(12)Al_(14)O_(33) (C12A7) は酸素イオンを包接したナノメートルサイズの籠状構造からなる特異な結晶構造をもつ.籠から酸素イオンを引き抜いて、電子を包接させると、金属状態(低温では超電導)となる.本研究では、電子包接Ca_(12)Al_(14)O_(33-x) (0 < x < 1))の光学反射測定を行い、ローレンツ型とドルーデ型の応答を観測し、金属状態になるための閾電子濃度が~1 × 10^(21) cm^-3 (x ~ 0.5)であることを明らかにした.また、光学解析によりx ~ 1であると見積もられたC12A7に関して、熱重量測定および中性子回折のリートベルト解析を行い、籠中の酸素イオン濃度はごく微量あり、光学測定の結果と合致することを明らかにした.