| 研究概要 |
層状銅酸化物へのフッ素導入のために,まずLa_<2-x>Sr_xCuO_<4-y>へのフッ素導入を行った.既に報告されているLa_<2-x>Sr_xCuO_<4-y>とCuF_2との反応による合成に加え,新たにNH_4Fとの反応による合成も行った.CuF_2との反応により合成したLa_<2-x>Sr_xCu(O,F)_<4-z>ではSr量が多い領域でもフッ素化処理により超伝導性が現れることが明らかになった.この化合物は電子キャリアー型酸化物超伝導体との報告があるが,本研究で合成した試料の銅の平均価数をヨウ素滴定法により調べたところ2価以上となり,電子キャリアー型ではなく,ホールキャリアー型であることが明らかなった.一方,NH_4Fとの反応により合成した試料ではSr量が多い領域ではフッ素化処理でも超伝導性が現れず,半導体的挙動を示すことが明らかになった.この試料でも銅の平均価数は2価以上となり,ホールがドープされていることは間違いない.同一の金属元素組成をもつ両者の試料を比較すると,NH_4Fとの反応による試料はa軸が短く,C軸が長いことが分かった.試料の組成分析の結果と合わせて考察すると,La_<2-x>Sr_xCuO_<4-y>とCuF_2との反応の場合には,CuF_2中のフッ素が元のLa_<2-x>Sr_xCuO_<4-y>中の酸素と置換しながら導入され,電子伝導面であるCuO_2面を再構築して超伝導体になるのに対して,NH_4Fとの反応ではフッ素の追加的導入が行われ,CuO_2面は再構築されなかったものと考えられる.このように用いるフッ素化試薬により生成物の構造および物性を制御できることが明らかになった.
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