準結晶の物性に関する研究

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63630003
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 竹内 伸 東京大学, 物性研究所, 教授 (60013512)
• 研究分担者: 深道 和明 東北大学, 工学部, 教授 (00005969) ; 安岡 弘志 東京大学, 物性研究所, 教授 (50026027) ; 井野 博満 東京大学, 工学部, 教授 (20029466) ; 二宮 敏行 東京大学, 理学部, 教授 (90011460) ; 藤田 英一 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (90029380)
• キーワード: 準結晶 / 準結晶合金 / 準周期格子 / 電気伝導 / 磁性 / メスバウアー分光 / 核磁気共鳴法

研究概要

各研究グループの研究実験は以下のようである。
1.電気伝導;Al-Mn-Ru-Si系およびAl-Cu-Li系について良質の準結晶の作成に成功し、電気伝導、磁気抵抗について信頼性の高いデータを得た。いずれも抵抗率は約1mΩcmと大きく、負の温度係数をもち、電子の局在の効果が顕著であることが明らかになった。
2.巨視的磁性;安定相のAl-Cu-TM(TMは遷移金属)系について帯磁率および強磁場磁化過程を測定した。急冷試料ではTM=Mn、Feのとき磁気モーメントを持ち、Crはモーメントを持たない。しかし、アニール後はFeのモーメントは消失した。Al-Cu-Mn系ではMnの一部を他の元素で置換した場合の効果も調べられ、置換原子の径の大きさに依存して磁性が変化した。
3.微視的磁性:準結晶のメスバウアー分光を用いた研究では、Al-Mn-Feの準結晶中のFeの測定から、磁気モーメントの有無、電気4極子相互作用の分布を明らかにした。安定相であるAl-Cu-Fe準結晶についても測定を行い、作成法の相異の効果を明らかにした。良質の準結晶であるAl-Mn-Si-Ru系の準結晶について、Al核のNMRスペクトルの詳細な測定が行われ、結晶と比較して準結晶相では低温で顕著なピーク幅の拡がりが観測され、緩和時間にもスピングラス転移点で異常が見られ、準結晶の方が磁性が強く(Mn原子の磁性電子の局在化が大きいことが分かった。
4.励起状態の伝播:一次元準周期格子中の電子の伝播の様子を蛍光を用いて調べた。真中に幅の広いGaAsをはさんで、両側にGaAs-AlAsフィボナッチ超格子を作成し、超格子井戸からの発光と中央のGaAsからの発光の強度比γの温度依存性および励起スペクトルを調べた。γは高温でも結晶の場合ほど大きくならず、準周期格子中での励起子の動き難さが示された。

研究成果

• [文献書誌] T. Shibuya: Jpn. J. Appl. Phys.27. 1577-1579 (1988)
• [文献書誌] H. Yamane: Acta Metall.36. 3243-3248 (1988)
• [文献書誌] K. Kimura: Tech. Rep. ISSP Ser. A, No. 2092. (1989)
• [文献書誌] S. Nasu: Suppl. to Trans. JIM(Proc. of JIMIS-5). 29. 501-504 (1988)
• [文献書誌] A. Yamaguchi: J. Phys. Soc. Japan.
• [文献書誌] K. Edagawa: Suppl. to Trans. JIM(Proc. JIMS-5). 29. 493-496 (1988)
• [文献書誌] T. Sugawara: Scripta Metall.
• [文献書誌] K. Oda: Proc. MRS Conf.(Tokyo, 1988).
• [文献書誌] H. Fujimaki: J. Phys. Soc. Jpn.
• [文献書誌] N. Toyota: J. Phys. Soc. Jpn. 57. 1742-1728 (1988)
• [文献書誌] T. Goto: J. Phys. Soc. Jpn.57. 1751-1757 (1988)
• [文献書誌] K. Fukamichi: Sci. Rep. RITU.
• [文献書誌] K. fukamichi: J. Magn. Mater.