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フラーレン結晶とフラーレン化合物の物性

研究課題

研究課題/領域番号 05233102
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

壽榮松 宏仁  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70013513)

研究分担者 溝口 憲司 (溝口 憲治)  東京都立大学, 理学部, 助教授 (40087101)
藤井 保彦  東京大学, 物性研究所, 教授 (00013524)
川村 春樹  姫路工業大学, 理学部, 教授 (00192005)
上村 洸  東京理科大学, 理学部, 教授 (60011475)
石黒 武彦  京都大学, 理学系研究科, 教授 (50202982)
中村 新男  名古屋大学, 工学部, 教授 (50159068)
田沼 静一  いわき明星大学, 理工学部, 教授 (70013448)
研究期間 (年度) 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
87,800千円 (直接経費: 87,800千円)
1995年度: 28,400千円 (直接経費: 28,400千円)
1994年度: 31,800千円 (直接経費: 31,800千円)
1993年度: 27,600千円 (直接経費: 27,600千円)
キーワードフラーレン結晶 / 金属内包フラーレン / 分子回転相転移 / 超伝導 / 光伝導 / C_<60>アルカリアマルガム化合物 / C_<76> / 金属-半導体転移 / フラーレン化合物 / 構造相転移 / C_<60> / C_<70>
研究概要

金属内包フラーレンLaC_<82>結晶については、純粋結晶を用い、放射光X線回折を行なった結果、結晶系および結晶構造を決定すると共に、初めてLaC_<82>分子内での金属原子位置を決定した。さらに、高温で分子回転に伴うと考えられる構造相転移および低温での磁気的秩序(反強磁性的)を伴う構造異常を初めて観測した。
高次フラーレンC_<76>およびC_<82>結晶は、X線回折解析の結果、10回対称をもつ特異な結晶であり、黄金比(1:1.618)の軸比を持つ単斜晶系結晶であり結晶構造を解明したが、これは溶媒を含む高次フラーレンに共通の特徴であることを明らかにした。一方、溶媒を含まない純粋なC_<76>結晶は、室温で面心立方格子をもち、低温で分子回転の凍結および回転軸の整列に由来する構造相転移を、X線回折および_<13>C-NMR実験によるダイナミックスによって明らかにした。また、(NH_3)K_3C_<60>結晶では低温における構造相転移を研究し、アンモニア基方位に関する秩序-無秩序相転移であることを明らかにした。これらX線回折実験は、本重点領域研究費でKEK-PFに設置した微量粉末結晶X線回折装置(領域共同利用施設)によって初めて可能となったものである。
電子的性質:C_<60>単結晶において1.65eVを中心とする狭いエネルギー域で従来の多結晶膜では得られなかった顕著な負の光伝導、すなわち、光を照射することによって伝導性が低下する現象を交流光伝導および定常光伝導の実験により明かにした。分子配列に係わる再結合中心などの関与によるものと考えられる。
超伝導;C_<60>のアルカリ金属アマルガム化合物が新規な超伝導体となることを発見した。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] H.Kawada,Y.fujii et al.: "Structural Aspects of C_<82> and C_<76> Crystals Studied by X-Ray Diffraction" Phys.Rev.B51. 8723-8730 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Saito,Y.Maniwa et al.: "NMR studies on Orientational Ordering Phase Transition in Na_2CsC_<60>" J.Phys.Soc.Jpn.64. 4513-4517 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Maniwa et al.: "NMR Studies of Superconducting Na_2AC_<60>(A=Cs,Rb,and K)Fullerides" Phys.Rev.B52. 7054-7057 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Maniwa et al.: "NMR Investigation on IBr-Doped C_<60>,where IBr is Iodine Monobromide" Solid State Commun.93. 103-107 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S.Matsuura,T.Ishiguro et al.: "Anomalous Photoconductance Band in C_<60> Single Crystal" Phys.Rev.B. 51. 10217-10220 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S.Matsuura,T.Ishiguro et al.: "Pressure Dependence of Electrical Resistivity of C_<60> Single Crystal" Fullerene Sei.& Tech.3. 437-445 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Murakami and H.Suematsu: "Magnetism of C_<60> induced by Photo-Assisted Oxidation" Pure and Applied Chemistry. (in-press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H.Suematsu et al.: "Structural, Magnetic and Superconducting Properties of Graphite Nanotubes and their Capsulation Compounds" J. Phys. Chem. Solids. 54. 1861-1870 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Suematsu et al.: "Crystal Structure of Endohedral Metallofullerene La@C_<82>" “Novel Forms of Carbon", Materials Research Society Symposium proceedings. 349. 213-220 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Suematsu et al.: "X-ray Study of Glassy Behavior in C_<60> Single Crystals" J. Phys. Soc. Jpn.63. 1237-1240 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishiguro et al.: "Temperature Dependence of Photoacoustic Spectra of C_<60> and C_<70> Crystals" J. Phys. Chem. Solids. 55. 835-841 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishiguro et al.: "Pressure Dependence of the Electrical Resistivity of C_<60> Single Crystals" Fullerene Science and Technology. (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Gunji & H.Kamimura: "Is a Boron Intercalation Compound Superconductiong?" Jpn. J. Appl. Phys. Series. 10. 35-38 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawamura et al.: "Crystal Strucure of C_<70> under High Pressure : Effect of Alloying" J. Phys. Soc. Jpn.63. 2445-2466 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kaada, Y.Fujii et al.: "Structural Aspects of C_<82> and C_<76> Crystals Studies by X-Ray Diffraction" Phys. Rev.B49(in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Suematsu,T.Arai,Y.Murakami,K.Kikuchi,Y.Achiba,I.Ikemoto: "Magnetic and Electronic Properties of Pure and Alkali-doped C_<60> Crystals" Materials Science and Engineering. 19. 141-145 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Murakami,T.Arai,H.Suematsu,K.Kikuchi,N.Nakahara,Y.Achiba,I.Ikemoto: "Magnetic Properties of Cs-C_<60>" Fullerence Science Tech.1. 351-363 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Murakami,T.Shibata,T.Arai,H.Suematsu,Y.Yoshida: "Structural,Magnetic and Superconducting Properties of Graphite Nanotubes" J.Phys.Chem.Solids. (in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawamura,Y.Akahama,M.Kobayashi,Y.Hasegawa,H.Shinohara,H.Sato,Y.Saito: "Simple Rhombohedral Structure of C_<70> under High Pressure" Jpn.J.Appl.Phys.32. L101-L103 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kobayashi,Y.Akahama,H.Kawamura,H.Shinohara,H.Sato,Y.Saito: "Structure and Physical Properties of Iodine-doped Fullerenes" Materials Science and Engneering. B19. 100-104 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kobayashi,Y.Akahama,H.Kawamura,H.Shinohara,H.Sato,Y.Saito: "Structure Sequence and Possible Superconductivity in Potassium-doped Fullenrene C_<70>Kx" Physical Review. B48. 16877-16880 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawamura,Y.Akahama,M.Kobayashi,H.Shinohara,H.Sato,Y.Saito,T.Kikegawa,O.Shimomura,K.Aoki: "Solid C_<70> under High Pressure-High Temperature" J.Phys.Chem.(in the press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Maruyama,T.Tsuzuki,T.Ishiguro,H.Endo,K.Kikuchi,Y.Achiba,I.Ikemoto: "Photoacoustic Spectrocsopy Studies in the FCC Crystals of C_<60>" J.Phys.Soc.Jpn.62. 2899-2893 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] A.Otsuka,T.Ban,G.Saito,H.Ito,T.Ishiguro,N.Hosoito,T.Shinjo: "Superconducting Characteristics of M_3C_<60>(M=K,Rb)under Magnetic Field" Synthetic Metals. 55-57. 3148-3153 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] A.Otsuka,T.Ban,G.Saito,H.Ito,T.Ishiguro,N.Hosoito: "The GL Coherence Lengths of C_<60> Based Superconductors" Fullerence Science of Tech.1. 287-290 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Shimomura,Y.Fujii,S.Nozaka,K.Kikuchi,Y.Achiba,I.Ikemoto: "Pressure-Induced Phase Transition in an Orthorhombic C_<60> Crystal" Solid State Commun.85. 471-473 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Shimomura,H.Kawada,S.Nozaka,Y.Fujii,K.Kikuchi,Y.Achiba,I.Ikemoto: "Structural Study of Orthorhombic C_<60> Crystal under High Pressure" Acta Cryst.(in the press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Mizoguchi: "Solid C_<70>: Anisotropic Molecular rotation and Orientational Ordering Transition" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1131-1134 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Mizoguchi: "Nuclear Magnetic Resonance Study of Fullerence Solids and Theru Compounds" Materials Science and Engineering. B19. 146-153 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Mizoguchi: "NMR Investigation on C_<60> Superconductors:CsxRb3-x(x=1,2)" Synth.Metals. 56. 3063-3068 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Mizoguchi: "NMR Investigation of Molecular Dynamics of C_<60> and C_<70> Solids" Synth.Metals. 56. 3057-3062 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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