| 研究課題/領域番号 |
13650715
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
土屋 良海 新潟大学, 理学部, 教授 (60089836)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
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| キーワード | 液体半導体 / 比熱 / 液体Ge-Te / 熱力学 / 構造変化 / 中性子回折 / Ge-Te / 濃度揺らぎ |
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| 研究概要 |
科学研究費補助金により走査型断熱比熱測定装置の計測部と加熱・温度制御部を更新し比熱を定量的に測定することが可能となった。この断熱比熱測定装置によりバルク試料を用い液相温度より高温の比熱を測定し、また光交流比熱法により石英際細管に封入した微少試料を用い過冷却状態を含む液相湿度近傍の比熱を測定し、両者の繋ぎ合わせることによって系統的に800℃までの高温融体の比熱を測定できるシステムを整備した。
この装置を使用して今までに見出されている高温融体の連続転移のうちで最も鋭い転移を示す液体Ge-Te系の比熱の詳細な測定を主に行った。これと平行して、ガンマ線吸収法による密度の測定と超音波測定を行い、比熱のデータと組み合わせることによってGe-Te系の構造変化の熱力学特性を明らかにすることができた。即ちGe-Te系の構造変化のクロスオーバー温度T^*がGe_<15>Te_<85>で最も高くなり同時に比熱のピークの幅がこの組成で最も狭くなることを発見した。クロスオーバー温度T^*の組成依存性が15at.%で最も高くなることから、この組成での構造変化が濃度揺らぎを誘起しない極めて特殊な構造変化であることを示すことができた。更に比熱ピークのGe依存性をクロスオーバー温度T^*の揺らぎとしてとらえ、揺らぎの大きさに関して新しい考えを提唱した。(J. Non-Cryst. Solids 312-314(2002)212)
この構造変化に伴う原子レベルのミクロな構造の温度依存性を調べるために、海外共同研究者のC. Bergman (L2MP CNRS, Marseille)博士とC. Bichara (CRM2C CNRS, Marseille)の中性子回折データと申請者の熱力学データを合わせて解析し構造変化に伴いGeの回りの配数が急激に増加することを明らかにし、構造変化の起源にパイエルス歪として知られている電子系と格子系の相互作用が本質的な役割を果たしている可能性を指摘することができた。(Phys. Rev. B67 (2003)104202-1-104202-5)
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