アルカリ金属吸蔵ゼオライトにおける新規電子物性探索

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15540353
• Research Institution: Gunma National College of Technology
• Principal Investigator: 五十嵐 睦夫 群馬工業高等専門学校, 一般教科(自然科学系), 助教授 (60259819)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小平 哲也 (独)産業技術総合研究所, 界面ナノアーキテクトニクス研究センター, 主任研究員 (40356994)
• Keywords: ゼオライト / アルカリ金属 / カリウム / ZK-4 / LTA / NMR / T_2 / 電場勾配

Research Abstract

カリウムを吸着させたLTA型ゼオライトは、その吸着量に応じて磁性的振舞いが変化する。その要因解明のため、^<27>Al-NMRのスペクトル精査を目的としている。磁性が絡む現象であるため、複数の励起パルスを用いた広幅スペクトルの再現が不可避であるから、個々の励起パルスによる部分スペクトルの積分強度が原子核密度に比例したものになっているように校正しなければならない。よって、スピンスピン緩和時間T_2の評価が不可欠である。
昨年度は、基本的な性質をおさえるため、アルカリ金属吸着前の母体ゼオライトに着目した。極低温ではT_2の値が中心遷移部で短く、サテライト遷移部で長かったが、両者の関係は昇温とともに逆転した。特に、サテライト遷移の温度変化には特異な振舞いが見出され、140K以上でスピンエコー信号が観測されなくなった。この現象を理解するには、サテライト遷移だけに影響を与えるメカニズムを考えなければならず、電場勾配の平均化が起こっていることが示唆される。この結果を受け、今年度はカリウムを吸着した試料の検討を行った。すると、電場勾配の平均化は起こりにくいとみえて、サテライト遷移についても室温付近までエコー信号が観測され続けた。これは、アルカリ原子の吸着によって格子が挟まれて安定した状態となり、サテライトのT_2に異常をもたらした格子振動が抑えられたためでは、と考えている。
T_2の研究においては、測定時のパルス条件をきっちり押さえておかなければならない。上記の特性は明瞭に現れるものであるが、論文データとしてまとめるにあたってはT_2の絶対値を確定させるのに手間取り、今年度は結果を論文として発表できていない。次年度は、上記で得られた諸特性を論文として出版することに精力を注ぎ、また、国際会議等での発表に結びつける予定である。