| 研究分担者 |
植田 浩明 東京大学, 物性研究所, 助手 (10373276)
磯部 正彦 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (70396919)
山内 徹 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (10422445)
伊藤 正行 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (90176363)
竹下 直 独立行政法人産業技術総合研究所, 強相関電子技術研究センター, 研究員 (60292760)
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| 研究概要 |
ベータバナジウムブロンズA_<0.33>V_2O_5(A=Li, Na, Ag, Ca, Sr, Pb)について高圧下の実験を行い、A=Li物質がA=Na, Ag物質と同様圧力誘起超伝導を示すことを明らかにした。また、10GPa以上の高圧では超伝導を示さない新しい相が存在することを見出した。A=Sr物質では高圧下で色々な超周期を持った電荷秩序相が現れると共に電荷秩序相に隣接して反転対称を持たない新しい金属相が現れ、その結果、超伝導相が現れないことを見出した。A^<2+>物質で圧力誘起超伝導が観測されないのは、この新相が超伝導相に打ち勝って出現するためと考えられる。NMR測定では、各バナジウムサイトの電子状態を明らかにした。金属相ではd電子は各バナジウムサイトにほぼ均等に分布していて、電荷秩序相では各サイトでb軸方向にV^<5+>が3倍周期で整列し、他のVサイトは4+と5+の中間電荷状態を取っていることを明らかにした。
ホランダイト型バナジウム酸化物A_2V_8O_<16>(A=K, Rb)ではA=Rb物質がA=K物質と同様金属絶縁体転移を示すことを見出し、その固溶系ではA=K物質の金属絶縁体転移はRbの置換と共に二つの相転移に分裂し、高温側の金属絶縁体転移はA=Rb物質の金属絶縁体転移に連続的につながっているのに対し、低温側の相転移は中途組成で消失することを見出した。色々な原子を置換することによる相転移への影響も調べ、結果は、置換による体積変化という化学圧力の効果として説明できることを明らかにした。
他のバナジウム酸化物として、存在が示唆されながらも合成に至っていなかったV_4O_9の合成に成功し、構造決定を行った。結果、この物質は、(VO)_2P_2O_7と似た構造を持った量子スピン系物質で、基底状態はスピン一重項状態であること、それはV^<4+>(S=1/2)のダイマー鎖あるいは結合交替鎖に起因することを見出した。
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