| 研究課題/領域番号 |
15K05190
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
辻井 直人 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 量子ビームユニット中性子散乱グループ, 主幹研究員 (90354365)
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| 研究分担者 |
山岡 人志 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 専任研究員 (30239850)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | カゴ状構造 / ラットリング / 希土類 / 近藤効果 / 重い電子 |
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| 研究実績の概要 |
平成２７年度は、希土類イオンのラットリングの効果を調べるため、カゴ状構造をもつ希土類化合物La3Pd20X6およびCe3Pd20X6 (X=Si, Ge)の多結晶試料を用いた粉末中性子回折実験を行い、リートベルト解析により熱振動パラメーターの精密化を行った。その結果、２つある希土類サイト（8c, 4a）において、熱振動パラメーターの振る舞いが顕著に異なっていることがわかった。また、Si化合物とGe化合物を比較すると、Ge化合物のほうが熱振動パラメーターが大きいことがわかった。今後、より解析を詳細に行い、ラットリングとの関係を明らかにする。 また、物性測定用にLa3Pd20X6, Ce3Pd20X6の試料作成を行った。28年度中に、熱伝導率や電気抵抗の詳細な測定を行う予定である。さらに、Ce3Pd20Si6とCe3Pd20Ge6の単結晶を作成し、広島大HiSORにおいて光電子分光測定を行った。その結果、近藤ピークによるものとみられる特徴的なスペクトルを観測することに成功した。現在、データ解析を進めている。
関連する化合物として、Yb-Pd-Si, Yb-Pd-Ge, Yb-Pt-Ge系化合物についても4f電子状態に起因する重い電子状態と磁気構造の関連を明らかにするため、粉末中性子回折と磁気測定を行った。その結果、Journal of Physics: Condensed Matterから１報の論文を出版し、もう１報の論文を投稿した。また、Journal of Electronic Materialsにも１報の論文を出版し、Journal of Physics: Conference Seriesに１報のプロシーディングを投稿し、アクセプトされた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画で挙げたカゴ状化合物R3Pd20X6について、中性子回折実験から熱振動パラメータを精密化し、また光電子分光等の実験も進めた。物性測定の準備も順調に進んでいる。新規カゴ状化合物のYb-Pt-Sn系も単結晶試料を作成し、単結晶X線回折を行い、現在、構造解析が進行中である。さらに、関連物質であるYb-Pd-Si, Yb-Pd-Ge, Yb-Pt-Ge系において、論文出版や論文投稿を行っており、成果が順調に出てきつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで行った中性子回折実験結果のデータ解析を完了させるとともに、R3Pd20X6化合物の物性測定を行い、熱振動パラメーターから予想されるラットリングと4f電子状態の関連を明らかにし、論文投稿を行う。また、光電子分光のデータ解析を行い、論文投稿を行う。さらに、カゴ状化合物や関連する重い電子化合物の圧力下の構造解析やX線吸収分光測定を行い、結晶構造ダイナミクスと4f電子状態の関係を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
物性測定装置（カンタムデザイン製PPMS）の不調により、使用できない期間があったため。すでに装置が復旧したため、今年度にCe3Pd20Si6の電気抵抗、熱伝導率測定などを行う予定で、上記の次年度使用額は、液体ヘリウムや測定用消耗品の購入費用として適切に使用する予定である。
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| 次年度使用額の使用計画 |
物性測定用の消耗品（液体ヘリウムなど）の購入費用として適切に使用する予定である。
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