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Valence fluctuations and volumetric functions in samarium monosulfide SmS

一硫化钐 SmS 中的价态波动和体积函数

基本信息

批准号：
20H00346
负责人：
竹中康司
金额：
$ 29.29万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)前年度に構築したI-V測定と同時にキャパシタンス・ブリッジによる歪計測を行うことができる測定系を用いて、SmSにおいて電場誘起による絶縁体-金属転移にともない体積変化が現れるかの検証を行った。その結果、室温では電気抵抗率が低いために、十分な電場が印加できず、電場誘起で絶縁体-金属転移は確認できなかったが、液体窒素中では転移が確認できた。しかしながら、体積変化は確認できなかった。(2)電場誘起絶縁体-金属転移にともなって電子状態がどのように変化するかを調べるために、電場印加状態で光反射率を測定することを試みた。まず、今年度導入した顕微鏡用冷却加熱ステージを用いて、SmSに電場で絶縁体-金属転移を誘起できるか検討したところ、この加熱ステージでは冷却力が足りず、転移を確認できなかった。そこで、SmSより電気抵抗率が高くなるSm1-xCaxSの単結晶を新たに作製した。電気抵抗率や無電場での赤外-紫外反射率の評価を行い、良質な単結晶ができていることを確認した。この試料を用いた実験は翌年度に行う計画である。(3)SmSのSmサイトへの元素置換が電子状態に与える効果を検証するため、前年度のYやCe置換体に加え、NdやCa置換体の単結晶を作製し、反射率を測定した。その結果、Nd置換体では価数転移が確認でき、Ca置換体では確認できなかった。置換量をx=0.2に固定してY、Ce、Ndの効果の違いについて、定量的な分析を進めている。(4)今年度新たに作製した、Nd、Ca置換単結晶について、磁場下での電気抵抗率測定を含む予備的な評価を行った。

(1)In the past year, I-V measurement was constructed, and the measurement system was used. SmS was used to induce electric field, and the volume was changed. Results: Electrical resistivity at room temperature is low, electric field is high, electric field is induced, solid-metal migration is confirmed, liquid migration is confirmed.しかしながら、体积変化は确认できなかった。(2)Electric field induced dielectric material-metal transition-optical reflectivity measurement This year's introduction of micro-mirror cooling heating temperature, SmS electric field, dielectric-metal shift induced by heat, cooling force, shift confirmed Sm1-xCaxS is a new type of crystal. The evaluation of electric resistivity and infrared-ultraviolet reflectance without electric field is carried out, and the quality of the crystal is confirmed. This trial is planned for the next year. (3) Element substitution of SmS and Sm atoms, electronic state, effect, preparation and reflectance measurement of Y, Ce, Nd and Ca substituents in previous years. The result of Nd substitution is confirmed by the number of shifts, and the Ca substitution is confirmed by the number of shifts. x=0.2 for fixed Y, Ce, Nd and effect analysis (4)This year's new preparation, Nd, Ca substitution, crystallization, measurement of electrical resistivity under magnetic field, including preliminary evaluation