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2007 年度 実績報告書

骨格置換型充填スクッテルダイトの高圧合成

研究課題

研究課題/領域番号 18027010
研究機関広島大学

研究代表者

福岡 宏  広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00284175)

キーワード高圧合成 / スクッテルダイト / ゲルマニウム / 超伝導
研究概要

希土類元素(Ln)をゲストに持つ充填スクッテルダイト化合物には、典型元素、陽性金属、遷移金属によって占められる三つのサイトが存在するが、これらのサイトを占める元素の組み合わせを様々に変えることによって多彩な物理的性質が発現する。そこで本研究では、骨格電子数のバランスを意識しながら、族番号が異なる多彩な元素による置換型充填スクッテルダイトの合成を目的に掲げ、特に最終年度である今年度は、(1)骨格を形成する元素を、族が異なる元素で置換した一連の化合物群の合成。(2)ゲストサイトを、これまでの陽性金属でなく陰性元素に変えたまったく新しい充填スクッテルダイトの創生、という異なったアプローチによって、新規充填スクッテルダイトの合成研究を試みた。そして、I、Rh(またはCo)、Sbを10万気圧下で反応させることによって、骨格の二十面体ケージにヨウ素が入った初めてのスクッテルダィト化合物、Irh_4Sb_<l2>,Ico_4Sb_<12>の合成に成功し、目標を達成することができた。Rh系では単相合成にも成功し、リートベルト解析からケージ内にヨウ素が入っていることを確認した。興味深いことに本化合物は電気伝導性を有し、また磁化率測定では磁気モーメントがほとんどない非磁性的振る舞いが観測された。一方Co系では、まだ単相試料が得られておらず合成条件の更なる検討が必要である。元素分析の結果、Rh、Co両系ともヨウ素サイトに欠陥の存在が示唆されたため、これらは不定比化合物であろうと考えられる。また、骨格置換型スクッテルダイトの研究では、初年度から続けてきたLn-Rh-Sb-Ge系、Ln-Co-Sb-Ge系、並びにLn-Rh-P-Ge系での新物質探索を完了し、置換の成否が骨格電子数と希土類元素のイオン半径に密接に関係していること、物性の評価では遷移金属サイトの欠陥も考慮すべきであることなどの知見を得ることが出来た。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] High-Pressure Synthesis and Structure of New Filled Skutterudite Compounds with Ge-substituted Host Network; LnRh_4Sb_9Ge_3, Ln= La, Ce, Pr, and Nd2008

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuoka
    • 雑誌名

      J. Alloys Comp. (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-pressure synthesis and structures of New Barium Chromium Sulfides, BaCr4S7 and Ba_2Cr_5S_<10>, with New Type Face-Sharing CrS_6 Structure Units2007

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuoka
    • 雑誌名

      Bull. Soc. Chem. Jpn. 80

      ページ: 2170-2176

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman and X-ray diffraction studies of Ba doped germanium clathrate Ba_8Ge_<43> at high pressures2007

    • 著者名/発表者名
      H. Shimizu
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 101

      ページ: 0635491-0635497

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-pressure Raman study on type-I germanium clathrate2007

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi B-Basic Solid State Phys. 244

      ページ: 392-396

    • 査読あり
  • [学会発表] La-Ge系化合物の高圧合成と物性評価2008

    • 著者名/発表者名
      福岡 宏・山中昭司
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学(池袋キャンパス)
    • 年月日
      2008-03-28
  • [学会発表] Ln-Pt-Ge (Ln = La, Sm, and Eu)三元系化合物の合成と物性2008

    • 著者名/発表者名
      大津史子・吉川真由美・福岡宏・山中昭司
    • 学会等名
      第46回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2008-01-10
  • [学会発表] High-Pressure Synthesis of Filled Skutterudite Compounds Containing Group 14 or 17 Elements2007

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuoka
    • 学会等名
      国際会議"New Quantum Phenomena in Skutterudite and Related Systems" (Skutterudite 2007)
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2007-09-28
  • [備考] under construction

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/kou3rui/applechem/appchem-labs.htm

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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