| 研究分担者 |
伊賀 文俊 広島大学, 先端物質科学研究科, 助教授 (60192473)
高畠 敏郎 広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (40171540)
荻田 典男 広島大学, 総合科学部, 助手 (90211812)
谷口 雅樹 広島大学, 理学研究科, 教授 (10126120)
梅尾 和則 広島大学, 先端物質科学研究科, 助手 (10223596)
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| 研究概要 |
本特定研究における広島大学の役割は,充填スクッテルダイトにおける格子物性及び電子物性の特徴を光学的手段により微視的立場から解明することと,熱電材料としての可能性を探索することを目的としている。本年度は,充填スクッテルダイト及び関連物質において以下に示す成果が得られた。
光学測定班では,充填スクッテルダイトRFe_4P_<12>(R=La,Ce,Pr,Nd)のラマン散乱を行い,観測した格子振動の振動数を用いた規準振動解析から,原子間相互作用の強さを決定した。特にRイオンとそれを取り囲むPイオンとの相互作用が15mdyne/nmであり,他の希土類金属間化合物に比べて数倍大きい。これはR-P間の混成が強いことを示す新たな結果である。また,PrRu_4P_<12>では格子振動解析のみならず,金属-絶縁体転移温度以下での結晶対称性がPm-3に低下することも得られた。また,関連物質のRB_6結晶ではRイオンの価数に大きく依存するスペクトルを観測し,キャリヤーの動的性質と格子振動の相関が重要であることが得られた。
熱電測定班では,アルカリ土類のSrとBaを充填したスクッテルダイト化合物AT_4Sb_<12>(A=Sr,Ba;T=Fe,Ru)を放電プラズマ焼結装置で作製し,T=Feでは3dバンドに起因する強磁性的相互作用を示すのに対して,T=Ruの場合は反磁性を示すことを見出した。更に,Fe化合物の熱電能は室温で60μV/Kを超え、電子比熱係数は100mJ/K^2molに達することが判った。
放射光測定班では,関連物質である希土類近藤物質の光電子分光測定から,CeRhSbの4f電子のエネルギーギャップが伝導電子のギャップの1/6程度であるのに対して、CeRhAsのギャップ構造が単一であることが分かった。特に,エネルギー高分解能光電子分光によってカーボンナノチューブにおける朝永-ラッチンジャー状態の観測は特筆すべき結果である。
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