| 研究分担者 |
荻田 典男 広島大学, 総合科学部, 助教授 (90211812)
高畠 敏郎 広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (40171540)
伊賀 文俊 広島大学, 先端物質科学研究科, 助教授 (60192473)
梅尾 和則 広島大学, 先端物質科学研究科, 助手 (10223596)
谷口 雅樹 広島大学, 理学研究科, 教授 (10126120)
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| 研究概要 |
本特定研究における広島大学グループは,希土類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のみならず関連物質において以下に示す成果が得られている。
光学測定班では,充填スクッテルダイトRFe_4P_<12>とROs_4Sb_<12>(R=La, Ce, Pr, Nd)のラマン散乱を行い,観測した格子振動の規準振動解析から,原子間相互作用の強さを決定した。その結果,Rイオンとそれを取り囲むP/Sbイオンとの相互作用が,他の希土類金属間化合物に比べて数倍大きいことが得られた。特にSbの場合にp-f混成効果が原子間相互作用の50%にものぼり,希土類充填スクッテルダイトにおける強いp-f混成の存在を実験的に決定した。また,銅酸化物高温超伝導体では,頂点イオンの存在がCUO_2伝導面内のCu-O相互作用を増強することを始めて明らかにした。
熱電測定班では,アルカリ土類を充填したAT_4Sb_<12>(A=Ca, Sr, Ba ; T=Fe, Ru, Os)を作製し,T=Feでは狭い3dバンドに起因する弾磁性寸前の状態であるのに対して,T=Ruでは反磁性を,T=Osでは両者の中間の状態にみることを早出した。更に,Os化合物の熱伝導度がA原子のラットリングによって強く抑制されていることを見出した。SnおよびGeクラスレートにおいても、同様の現象を確認した。
放射光測定班では,熱電測定班によって育成されたAT_4Sb_<12>(A=Ca, Sr, Ba ; T=Fe, Ru, Os)に対して、光電子分光実験を行った。Fe 3d状態は、E_fに比較的大きな状態密度をもつのに対し、Ru 4d状態は、主にE_f以下約1.4eVにウェイトがあり、E_fでの状態密度は小さいことが分かった。このことは、定性的には比熱測定の結果と一致する。
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