| 研究課題/領域番号 |
18K18743
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
|---|
研究代表者 |
辻井 直人 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (90354365)
|
|---|
| 研究分担者 |
山岡 人志 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (30239850)
櫻井 裕也 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (60421400)
大村 彩子 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60425569)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
|
| キーワード | Yb化合物 / 価数揺動 / 圧力 |
|---|
| 研究実績の概要 |
Yb-Cu系化合物において観測された価数の異常な圧力依存性を解明することを目的として研究を行っている。Yb-Cu二元系ではこれまでに少なくとも６種類の金属間化合物の存在が確認されている。そのうち、Yb2Cu9とYbCu5において圧力下でYb価数が減少するという異常な現象が我々の研究で観測されている。YbCu5に関しては高純度試料作成に取り掛かっているが、ひきつづき条件の探索が必要である。ただし、ほぼ同様の性質をもつYbAgCu4の単結晶育成には成功している。現在までの測定で、YbAgCu4の単結晶では圧力下で価数の減少が観測されないことが判明した。ところがYbCu4.5Ag0.5の多結晶体による測定では価数の減少が明瞭に観測された。そこでYbCu(5-x)Ag(x)でAgの量を徐々に減少させた純良結晶作成を並行して進め、再現性を得ることも含めてX線分光実験を行うことを検討している。また、YbCu5と同じ結晶構造をもつYbInCu4の純良単結晶も作成した。これらを用いたX線分光測定を開始しており、結果が得られつつある。他のYb-Cu系化合物に関しても、試料作成と圧力下X線分光実験を行っており、このうちいくつかの化合物で、圧力下で価数の急激な増加を観測している。さらに、圧力下の電子状態を理解するために、いくつかの試料において圧力下粉末X線回折による結晶構造評価や、圧力下電気抵抗測定を開始した。現在、これらのデータを解析し、論文発表や学会発表に向けてより詳細なデータ取得を検討中である。
|
| 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
単結晶育成をはじめ、いくつかの物質について純良試料作成に成功しつつあり、物性測定、圧力下X線分光測定が進行している。興味深い結果も順調に出てきている。これらの結果に関する論文も投稿準備中である。
|
| 今後の研究の推進方策 |
圧力下で価数の減少が観測されたYbCu5系に関して、継続して純良結晶作成に取り組む。現在のところ、YbCu5そのものの単結晶作成には成功していないが、YbAgCu4、YbInCu4の単結晶作成には成功している。特にYbAgCu4はYbCu5と非常に似た物性を示す。そこでこの結晶を用いた圧力下X線分光実験を進め、さらにYbCu5の結晶育成と並行してYbCu(5-x)Ag(x)の結晶作成に取り掛かり、x<1の場合の結晶についてX線分光実験を進めたいと考えている。昨年度途中から開始した圧力下の電気抵抗等の物性測定をひきつづき行い、価数の相転移に伴ってどのような電子状態の変化が起こっているのかを検討する。また圧力下のX線回折実験はいくつかの試料に対してすでにデータ取得ずみであり、これらのデータをもとに精密構造解析を進めて電子状態の議論に必要な構造パラメータを決定させる。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
現在、全国的に液体ヘリウムおよびヘリウムガスの入手が困難な状況となっている。また、SPring-8への出張を、所用のため短縮した（実験は研究分担者が予定通り実行した）。これらの事情により未使用額が発生した。
翌年度分として、消耗品と出張旅費に使用したい。特にヘリウムの入手困難は続いているため、時間的に余裕をもって購入を進めるよう留意したい。
|
