| 研究概要 |
充填スクッテルダイト化合物は一般式LnT_4X_<12>(Ln=lantanide,T=transition metal,X=pnicogen)であらわされ、異方的超伝導、四極子転移など強相関電子系特有の興味深い物性を示す。我々はすでに高圧合成法を用いて充填スクッテルダイト化合物の系統的な合成に成功している。特にRuをベースにした化合物を合成してこれらの物性を研究した。LaRu_4P_<12>は約7Kで超伝導、CeRu_4P_<12>は半導体、PrRu_4P_<12>は金属-絶縁体転移し、NdRu_4P_<12>は強磁性,SmRu_4P_<12>は反強磁性で金属-絶縁体転移,EuRu_4P_<12>は強磁性を示す。重希土類元素が入るGdRu_4P_<12>とTbRu_4P_<12>は反強磁性的振る舞いを見せる。しかしこれ以上の重希土類化合物の合成はできていない。
我々は重希土類を含む新スクッテルダイト化合物の高圧合成を試みた。FeをベースにしたLnFe_4p_<12>(Ln=heavy lanthanide)の系統的な高圧合成を試み、YFe_4P_<12>, GdFe_4P_<12>, TbFe_4P_<12>, DyFe_4P_<12>, HoFe_4P_<12>, ErFe_4P_<12>, TmFe^4_P_<12>, YbFe_4P_<12>, LuFe_4P_<12>の合成に世界で初めて成功した。これらの新物質の電気的、磁気的性質を調べ、YFe_4P_<12>は7Kで超伝導、DyFe_4P_<12>やHoFe_4P_<12>は低温下で強磁性になることを発見した。またOsをベースにしたLnOs_4P_<12>(Ln=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho)の高圧合成にも成功した。このなかで、SmOs_4_P_<12>, EuOs_4P_<12>, YOs_4P_<12>, GdOs_4P_<12>, TbOs_4P_<12>, DyOs_4P_<12>, HoOs_4P_<12>は新物質である。YOs_4P_<12>は3Kで超伝導、SmOs_4P_<12>は反強磁性、EuOs_4P_<12>やGdOs_4P_<12>は強磁性を示すことを見出した。重希土類を含む化合物の合成は容易でないが、我々は新しい高圧合成装置を立ち上げに成功したので、まだ合成できていない新スクッテルダイト化合物の開発を勢力的に行っている。
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