| 研究概要 |
フラーレン複合化合物の合成と物性研究を行い以下の結果を得た。
1.フラーレンポリマー
C60分子は光照射や高圧引加によって重合し、C60ポリマーになることが知られている。本研究ではC70に高温高圧処理を施すことによってC70もC60と同様に重合することを見いだした。これはx線回折の変化、赤外振動スペクトルの変化、溶解度の変化などによって確認した。しかし、詳細な分子間結合の様式などを決定するには至らなかったので、来年度の課題としたい。
2.アルカリ金属・アンモニア・C60化合物の研究
2-1:NH3K3C60における金属一絶縁体転移の発見
フラーレン・アルカリ金属化合物は、K3C60などC60分子が-3価の時に超伝導体となり、その臨界温度Tcは格子定数の上昇とともに増加することが知られている。この経験則に基づき、C60の分子価数を保ったまま格子定数を増加させた物質の一つにNH3K3C60があるが、この物質は超伝導にはならなかった。この原因を調べるために電子状態の研究を行った結果、絶対温度40K以下で絶緑体に変化していることを見いだした。この結果はフラーレンの超伝導が絶縁体相と隣接していることを示す初めての結果である。
2-2:超伝導体(NH3)xNaA2C60(0.5<x<1,A=K,Rb)の発見
アンモニアを含んだ上記の超伝導体を合成した。この化合物は従来の超伝導化合物と同じfcc構造を有するが、臨界温度と格子定数の関係が非常に異常である。この結果は本物質が超伝導相と絶縁体相のぎりぎりの境界に位置する物質であることを示唆している。
2-3:超伝導体K3Ba3C60の発現
従来のフラーレン超伝導体の多くはC60の分子価数は-3価であった。そこで異なる分子価数での超伝導体の探索研究を行い、-9価の価数を持つ超伝導体 K3Ba3C60を発見した。
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