| 研究概要 |
無機材料をナノ複合化して新機能を発現させることに対する期待が高まっている。本研究では層状複合化を中心に下記の項目について調べ、ナノ複合化に伴う相互作用について明らかにした。
(1)酸化物超伝導体は、CuO_2導電面が間に挟まれた修飾層から電子やホールを超伝導のキャリヤーとしてもらうように積層した結晶構造をもっている。電子ドープ系超伝導体(Ln,Ce)_2CuO_yを希土類元素LnをPr,Nd.Sm,Euと変化させて合成したところ、Ln=Ndの時に最高のTc値を示した。含有酸素量やCuの電子状態を調べたところ、Ln=Ndの時に含有酸素量は最大であるが、最も有効にCuが還元されていることがわかった。このことは導電面と修飾層のお互いのサイズが影響しており、Lnのイオンサイズが小さく、修飾層が導電面より小さくて導電面に対して圧縮応力を及ぼすと導電面中のCu^<2+>は還元され難く、逆にLnが大き過ぎるとCuO_2導電面に酸素欠損が出来易くなるためと考えられた。またSr_<1-x>La_xCuO_2無限層超伝導体では導電面の間隔が狭く、臨界電流値が大きいことがわかった。
(2)非整合な積層構造をもつ一連のLnMS_3を合成した。M=Vの場合にLnS層とVS_2の間の非整合性が大きいと、本来金属的なVS_2の導電性が半導体となり、低温に冷やすと整合性を回復することがわかった。また窒化物でもアルカリ土類金属の窒化物と第一遷移金属の窒化物を反応させて複合化し、SrNiNやCa_3CoN_3などの新しい複窒化物の得られることがわかった。
(3)高周波スパッタ法によってSi-Fe-N系のアモルファス膜を作製し、熱処理時間を変える事によって様々な粒径をもつ強磁性Fe_3Si微粒子がSi-Nアモルファス中に析出した薄膜を得た。粒径が30〜50nm付近で最高の保磁力を示し、それ以下の粒径では超常磁性体であった。
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