新材料の光物性に関する日本CIS共同研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05044066
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 薬師 久弥 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 教授 (20011695)
• 研究分担者: LUSHCHIK Ch. Estonian Academy of Sciences, Institute o, 教授 ; STANKEVICH V Russian Academy of Sciences, Kurchatov In, 施設長 ; AGRANOVICH V Russian Academy of Sciences, Institute of, 教授 ; ZAKHIDOV A.A Uzbekistan Academy of Sciences, Departmen, 室長 ; 加藤 利三 京都大学, 理学部, 教授 (20025282) ; 鎌田 雅夫 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (60112538)
• キーワード: フラーレン / C_<60> / 銅酸化物超伝導体 / アルカリハライド / 発光 / シンクロトロン放射

研究概要

有機材料に関連した今年度の成果としては、新しい超伝導体Na-N-C60三元化合物の発見があげられる。本研究に少し先立って旧ソ連側代表者のZakhidov博士の研究室からKhairullin博士(研究協力者)を日本学術振興会の外国人特別研究員として一年間招聘した。Khairullin博士を中心としてNaN_3用いてC60に対するド-ピングの実験を行った結果、Naと窒素を含む新たな超伝導物質を発見した。Na_XC_<60>では超伝導体が存在しないという説を覆すとともに、Na-N-C60いう三元系化合物への道を開いた発見である。その後6ヶ月あまりを費やしてこの物質の合成法を確立した。また8月に来日したZakhidov博士は三元系の物質を更に拡張し、新しい物質について超伝導の兆候を見出した。またStankevichグループとはC60についてシンクロトロン放射光励起の発光スペクトルの測定を行い、1.6eVにバンド間発光を見出した。
無機材料の方は銅酸化物超伝導体と記憶材料としての利用が提案されているアルカリハライドの研究を行った。まずYBa_2Cu_3O_<7-X>とBi_2Sr_2CaCu_2O_<8+X>の良質の単結晶を超高真空下液体ヘリウム温度で壁開した試料を用いて、物質固有の発光スペクトルを観測し、発光過程の模型を提唱した。またBaF_2のオージェフリー発光について新たな消光効果を見出し、その緩和過程に及ぼす影響を明らかにした。CsTaF_3についても発光寿命および励起スペクトルの実験を行った。
また京都大学の神野賢一(研究協力者)氏をロシア共和国とバルト三国に派遣し、Luschick,Stankevich両博士と絶縁体の光学的性質についての議論を深め、互いの情報交換を行った。

研究成果

• [文献書誌] A.A.Zakhidov: "Air Stability of K_3C_<60> Superconductors:Low Field Microwave Absorption and ESR Study" Synthetic Metals. 55-57. 2967-2972 (1993)
• [文献書誌] S.Hino: "Photoelectron Spectra of Higher Fullerene Compound C82 and its Potassium Complex" Synthetic Metals. 55-57. 3191-3195 (1993)
• [文献書誌] K.Tanaka: "Magnetic Properties of TDAE-C_<60> and TDAE-C_<70>" Phys.Rev.B. 47. 7554-7559 (1993)
• [文献書誌] K.Imaeda: "New Superconducting Sodium-Nitrogen-C60 Ternary Compound" Solid State Commun. 87. 375-378 (1993)
• [文献書誌] K.Imaeda: "Preparation and characterization of Na_XC_<60> using sodium azide" Proceedings of IUMRS-93,in press.
• [文献書誌] I.I.Khairullin: "ESR and low-field microwave absorption study of sodium-doped C60:peculiarities of the doping using sodium azide." Proceedings of IUMRS-93,in press.
• [文献書誌] V.G.Stankevich: "Luminescence of high-temperature single-crystal superconductors cleaved in ultrahigh vacuum" Phys.Rev.B. 47. 1024-1028 (1993)