| 研究課題/領域番号 |
18204030
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
谷垣 勝己 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (60305612)
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| 研究分担者 |
熊代 良太郎 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00396417)
松岡 英一 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (20400228)
木村 憲彰 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30292311)
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| キーワード | クラスレート / ナノ材料 / フォノン / 超電導 / 物性実験 / 熱伝導 |
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| 研究概要 |
空間自由度の大きな内部空間に閉じ込められた原子の異常振動が関係した物性を比熱の観点から研究した。対象物質として、結晶学的には同構造であるが、物性が大きく異なる多面体クラスタ物質として、Ba_<24>Si_<100>ならびにBa_<24>Ge_<100>の物質を対象とした。本物質系は、Ba_<24>Ge_<100>が200K付近で構造転移をともない低温で超電導状態になるのに対して、Ba_<24>Si_<100>は低温まで構造転移が明確に観測されないまま超電導状態になることを特徴とする物質である。しかしBa_<24>Si_<100>の比熱を慎重に測定すると、比熱の時間依存性が存在することを見出した。そこで、本現象が本質的なものであるかどうかを確かめることを目的として、別の構造を有する一連のシリコン多面体物質に関して、詳細な比熱を測定した。新しく取り扱った物質は、Ba8Si46を基本とした物質においてBaの一部をSrで置換したBa_2Sr_6Si_<46>物質である。Srは、Baよりもそのイオン半径が小さいので、多面体クラスタ固体の骨格が同じ場合には、内部空間の実効的な自由度を変化させることが可能である。その結果、Ba24Si100で観測された比熱の時間依存性の現象は、本物質系全般に観測される普遍的な現象であることを確認することができた。非熱の時間依存性は、多面体内部空間の作るポテンシャルと関係する現象であることから、超伝導臨界温度との相関が注目される状況である。
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