| 研究課題/領域番号 |
17K05034
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
川崎 祐 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (10346588)
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| 研究分担者 |
中村 浩一 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20284317)
岸本 豊 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (80201458)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 電荷分離の微視的観測 |
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| 研究実績の概要 |
バナジウムブロンズδ-Ag2/3V205 は，225 Kにおいて金属絶縁体転移を示し，それはAgイオンの秩序が引き起こす電荷整列に起因した新奇な相転移と考えられている。高温で既に1/3程度のVにおいて電荷分離が起こっており，これがAgイオンの秩序に誘起されて電荷整列の発現に至った可能性がある。Ag-NMR, V-NMR測定から，電荷分離と電荷整列がAgのイオン運動・秩序とどう対応して出現するのかを明らかにする事が目的である。
基底状態におけるV-NMRスペクトルを測定したところ，NQR周波数の異なる2サイトのV-NMR信号が観測された。その緩和率の測定から，これらは共に V5+のNMR信号である事が確認された。磁気的なV4+のNMR信号は，速い緩和のために強度が弱く，V5+のNMR信号の背後に隠れている可能性が高い。観測されたV5+のNMR信号強度は，2サイトとも225 K以上で急激に減少する事が明らかになった。V5+のNMR信号強度の急激な減少は，この金属絶縁体転移が電荷分離を伴う事の微視的な証拠となる。しかし，高温で既に1/3程度のVで電荷分離が起こっているとする先行研究の報告とは，今回の結果は矛盾する可能性がある。信号強度と電荷分離の割合の定量的な議論が今後必要である。また，電荷整列パターンのモデル構築には，V4+のNMR信号の観測が望まれる。
一方，Agイオンのイオン運動に関する情報が得られるAg-NMR測定に関しては，現在のところAg-NMR信号の観測に成功していない。引き続き，Ag-NMR信号の探索が必要である。
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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
基底状態におけるV-NMRスペクトルにおいて，NQR周波数の異なる2サイトのVのNMR信号が観測され，これらは共に非磁性V5+のNMR信号である事が特定できた。この信号強度の温度依存性から，225 Kにおける金属絶縁体転移が電荷分離を伴う転移である事が微視的に明らかになった。一方で，電荷整列パターンのモデル構築に必要と考えられるV4+のNMR信号が観測できておらず，詳細なモデル構築に至っていない。また，本研究の特色であるAgイオン運動に関する情報は得られていない。Ag-NMR信号の観測が今後の課題となる。
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| 今後の研究の推進方策 |
基底状態における電荷整列パターンのモデル構築には，V4+のNMR信号の観測が望まれるが，V4+のNMR信号を観測するには，より高磁場での測定が必要と考えられる。そのため，本学で既に保有している7T超伝導磁石と組み合わせて使用できるトップロード型冷凍機システムを初年度に購入した。今後，この装置を活用し，V4+のNMR信号の観測を含めて，低温・強磁場での測定を効率よく行い，基底状態における電荷整列パターンのモデル構築を行う。また，V4+-V4+対における3d電子のスピンギャップの大きさを，緩和率の測定から精度良く見積もる。
また，Agイオン運動に関する情報を得るため，引き続きAg-NMR信号の探索を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度，トップロード型冷凍機システムで用いるNMR測定用プローブの製作を，本学の機械工作センターに依頼した。その支払いが次年度となったため，次年度使用額が生じた。次年度使用額は，主にこの支払いにあてる。
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