アクチノイド系低次元層状化合物の物性研究

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17350032
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 中村 彰夫 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主幹 (80370443)
• 研究分担者: 塩川 佳伸 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50111307) ; 本間 佳哉 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00260448) ; 山本 悦嗣 日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (50343934) ; 中田 正美 日本原子力研究開発機構, 原子力基礎基盤研究部門, 研究副主幹 (60370441) ; 酒井 宏典 日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究職 (80370401)
• キーワード: アクチノイド / 低次元化合物 / 物質創製 / 磁性 / 超伝導 / 構造

研究概要

Li挿入により超伝導になる遷移金属窒化塩化物MNCI(M=Ti,Zr,Hf)や類似の低次元層状構造化合物研究のアクチノイド(An=Th,U,Np等)(5f電子)系への展開を目指し、An系窒化ハロゲン化物AnNX並びに関連低次元化合物(カルコゲナイド、プニクタイト、錯体等)の物質創製とこれらの発現する新規な電子状態、電子物性の探索研究に取り組んだ。空気中で不安定なAnNX系を取り扱う酸素、水分フリーの不活性ガス(アルゴン)雰囲気循環生成装置を備えたグローブボックスを作成した。これを用いTh,U系試料調製を試みた。U系では塩化カドミウム(CdCl_2)法によりUNCI試料調製に成功しこれがT_c=32Kの強磁性体であること、またLi挿入でより高い転移温度の弱強磁性体に変化していくことを見出した。目下そのX線構造データとの対応付けに努めている。しかし、Li挿入により超伝導化の期待されるThNC1は現在まで同法では調製できていない。塩化アンモニウム法等を含めThNC1を調製し、そのLi挿入による超電導化の可否を早急に明らかにしたい。類似層状化合物(カルコゲナイド、錯体)等も、並行して研究を進めた。また、当グループで発見した類似の層状構造Np系金属間化合物NpPd_5Al_2超電導体の研究も進めた。更に、Np系研究の有力な武器である^<237>Npメスバウアー分光測定の開発・整備も同時に進めた。

研究成果

• [雑誌論文] Pressure effect on paramagnet β-US_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Ikeda, H. Sakai, T.D. Matsuda, N. Tateiwa, A. Nakamura, E. Yamamoto, D. Aoki, Y. Homma, Y. Shiokawa, M. Hedo, Y. Uwatoko, Y. Haga, Y. Onuki
  • 雑誌名: Physica B:Condensed Matter 403 ページ: 893-894
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular magnetism of neptunyl(+1,+2)complexes:237Np-Moessbauer and Magnetic Study (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Nakamura, M. Nakada, T. Nakamoto, T. Kitazawa and M. Takeda
  • 雑誌名: J.Alloys and Compounds 444-445 ページ: 621-633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defect-fluorite oxides M_1-yLn_yO_2-y/2(Ln=lanthanide;M=HF,Zr,Ce,U,Th):Structure,property and applications (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Nakatnura, N. Masaki, H. Otobe, Y., Hinatsu, J. Wang, M. Takeda
  • 雑誌名: Pure and Applied Chemistry 79 ページ: 1691-1729
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutron diffraction and X-ray absorption study of Ag_5Pb_2O_6 (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshii, M. Mizumaki, K. Kato, T. Uruga, H. Abe, A. Nakamura, Y. Shimojo, Y. Ishii, Y. Morii
  • 雑誌名: J.Solid State Chemistry 180 ページ: 377-381
  • 査読あり
• [雑誌論文] Itinerant 5f electrons and the Fermi surface properties in neptunium compounds (2007)
  • 著者名/発表者名: D. Aoki, H. Yamagami, Y. Homma, H. Sakai, S. Ikeda, Y. Shiokawa, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Haga, R. Settai, Y. Onuki
  • 雑誌名: J.Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: 1678-1783
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR observation of quadrupolar order parameter in NpO_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokunaga, D. Aoki, Y. Homma, S. Kambe, H. Sakai, S. Ikeda, T. Fujimoto, R.E. Walstedt, H. Yasuoka, Y. Shiokawa, E. Yamamoto, A. Nakamura
  • 雑誌名: J.Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: 1678-1783
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetism,superconductivity and Fermi surfaces of Pu compounds (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokunaga, D. Aoki, H. Yamagami, T. D.. Matsuda, K. Nakajima, Y. Arai, Y.. Homma, Y. Shiokawa E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Onuki
  • 雑誌名: J.Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: e149-e151
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of relaxation rates in the normal state of superconductor PuRhGa_5;NQR relaxation study (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Sakai, S. Kambe, Y. Tokunaga, T. Fujunoto, R.E. Walstedt, H. Yasuoka, D. Aoki, Y. Homma, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Shiokawa, K. Nakajima, Y. Arai, T.D. Matsuda, Y. Haga, Y. Onuki
  • 雑誌名: J.Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: e118-e119
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-field magnetization in transuranium compound (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Sugiyama, H. Nakashima, D. Aoki, S. Ikeda, Y. Haga, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Homma, Y. Shiokawa, K. Kindo, M. Hagiwara, Y. Onuki
  • 雑誌名: J.Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: 178901791
  • 査読あり
• [雑誌論文] 57Fe Moessbauer spectroscopy of NpFeGa_5 in magnetic field (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Hotnma, S. Nasu, A. Nakamura, D. Aoki, Y. Haga, N. Metoki, H. Sakai, S. Ikeda, Y. Shiokawa, Y. Onuki
  • 雑誌名: J.Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: 440-442
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic properties and Fermi surfaces in NpIn_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: D. Aoki, H. Yamagami, Y. Homma, H. Sakai, S. Ikeda, Y. Shiokawa, E. Yamamoto, ANakamura, Y. Haga, R. Settai, Y. Onuki
  • 雑誌名: J.Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: 385-388
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unconventional heavy-fermion superconductivity of a newtransuranium compound NpPd_5Al_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: D. Aoki, Y. Haga T.D. Matsuda, N. Tateiwa, S. Ikeda, Y. Homma, H. sakai, Y. Shiokawa, E. Yamamoto, A. Nakamura. R. Settai, Y. Onuki
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn 76 ページ: 063701(1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic spin fluctuations and anomalies of nuclear quadyupole interactions in the itinerant antiferromagnetic NpCoGa_5:59Co NMR and 69,71Ca NMR/NQR studies (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Sakai, S. Kambe, Y. Tokunaga, T. Fujimori, R.E. Walstedt, H. Yasuoka, D. Aoki, Y. Homma, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Shiokawa, Y. Onuki
  • 雑誌名: Phys.Rev B76 ページ: 024410(1-14)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical and Magnetic Properties of an Ising-Type Ferromagnet NpSb_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Homma, D. Aoki, Y. Haga, H. Sakai, S. Ikeda, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Shiokawa, Y. Onuki
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 76 ページ: 074715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Crystal Growth,Superconductivity and Fermi Surface Study of Plutonium Compounds (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Haga, D. Aoki, H. Yamagami, T.D. Matsuda, K. Nakajima, Y. Arai, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Homma, Y. Shiokawa, Y. Onuki
  • 雑誌名: J. Alloys and Compounds 444-445 ページ: 114-118
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR,Studies of Actinide Dioxides (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokunaga, H. Sakai, T. Fujunoto, S. Kambe, R.E. Walstedt, K. Ikushima, H. Yasuoka, D. Aoki, Y. Houuna, Y. Haga, T.D. Matsuda, S. Ikeda, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Shiokawa K. Nakajima, Y. Arai, Y. Onuki
  • 雑誌名: J.Alloys and Colnpounds 444-445 ページ: 241-245
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and Dielectric Properties of Tb_<0.5>Cab_<0.5>MnO_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Hiramitsu, K. Yoslui, Y. Yoneda, J. Mizuki, A. Nakamura, Y. Shimojo, Y. Ishii, Y. Morii, N. Ikeda
  • 雑誌名: J.J.Appl.Phys 46 ページ: 7171-7174
  • 査読あり
• [雑誌論文] 17O NMR spin-lattice relaxatioll in Np02:Field-dependellt cross-relaxation process driven by 237Np spins (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokunaga, R.E. Walstedt, Y. Homma D. Aoki, S. Kambe, H. Sakai, T. Fujunoto, S.Ikeda, E. Yamamoto, A. Nakamura. Y. Shiokawa, H. Yasuoka
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.Solids 68 ページ: 2016-2019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Compton scattering study of NpNiGa_5 (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui, Y. Sakurai, M. Itou, D. Aoki, E. Yamamoto, Y. Homma, Y. Haga, A. Nakamura, Y. Shiokawa, Y. Onuki
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.Solids 68 ページ: 2099-2102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ga NQR relaxation rates in sup erconductor PuRhGa_5 (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Sakai, S. Kambe, Y. Tokunaga, T. Fujimoto, R.E.Walstedt, H. Yasuoka, D. Aoki, Y. Homma, E.Yamamoto., A. Nakamura, Y. Shiolcawa, K. Nakajima, Y. Arai, T.D. Matsuda, Y. Haga, Y. Onuki
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.Solids 68 ページ: 2103-2106
  • 査読あり
• [学会発表] ウランカルコゲナイド化合物UXX'(X,X':S,Se,Te)の磁性と伝導 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池田 修悟, 酒井 宏典, 中村 彰夫, 塩川 佳伸, 芳賀 芳範, 大貫 惇睦, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学(大阪)
  • 年月日: 20080323-26
• [学会発表] 新規超伝導体NpPd_5Al_2の27Al NMRによる研究2 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中堂 博之, 酒井 宏典, 徳永 陽, 神戸 振作, 青木 大, 本間 佳哉, 塩川 佳伸, 芳賀 芳範, 松田 達磨, 池田 修悟, 立岩 尚之, 山本 悦嗣, 中村 彰夫, 大貫 惇陸
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学(大阪)
  • 年月日: 20080323-26
• [学会発表] NpPd_3単結晶の低温物性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 本間 佳哉, 芳賀 芳範, 青木 大, 酒井 宏典, 松田 達磨, 池田 修悟, 山本 悦嗣, 中村 彰夫, 塩川 佳伸, 大貫 惇睦
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学(大阪)
  • 年月日: 20080323-26
• [学会発表] Pressure effect on paramagnet β-US_2 and ferromagnet UTeS (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Ikeda, H. Sakai, T.D. Matsuda, N. Tateiwa, D. Aolti, Y. Homma, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Shiokawa, T. Yamada, Y. Ohta, K. Sugiyama, K. Matsubayashi, M. Hedo, Y. Uwatoko, M. Hedo, Y. Haga, Y. Onuki
  • 学会等名: The Int'1 Conf on Strongly Correlated Electron Systems 2007
  • 発表場所: Houston(米国)
  • 年月日: 20070830-31
• [学会発表] アクチノイド、ランタノイド欠陥蛍石型酸化物のEu-151及びGd-155メスバウアー分光 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村 彰夫
  • 学会等名: 第2回核共鳴散乱研究会
  • 発表場所: Spring-8(兵庫)
  • 年月日: 20070823-26