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）使用与上一年构建的I-V测量值同时使用电容桥测量应变的测量系统，我们验证了由于电场引起的绝缘剂 - 金属过渡引起的SMS的体积变化。结果，由于室温下的电阻率低，因此无法应用足够的电场，并且由于诱导的电场，无法确认绝缘体 - 金属转变，但可以在液氮中确认过渡。但是，没有确认体积变化。（2）为了研究电子状态如何随电场诱导的绝缘子 - 金属过渡而变化，我们试图在应用电场时测量光反射率。首先，我们研究了通过使用今年引入的显微镜的冷却加热阶段在SMS中诱导的绝缘剂 - 金属转变，并且加热阶段没有足够的冷却能力，也没有转移。因此，新制造的SM1-XCAX的单晶具有比SMS更高的电阻率。我们评估了无电场下的电阻率和红外 - 脱光体反射率，以确认产生了高质量的单晶。计划在第二年进行使用该样本的实验。（3）为了验证SM替代SM位置在电子状态下的元素取代的影响，准备了ND和CA取代的单晶，除了上一年的Y和CE取代外，还制定了反射率。结果，以ND取代的形式确认了价转移，并且未确认CA取代的形式。进行定量分析，以实现y，ce和nd的效果的差异，固定在x = 0.2时的替代量。（4）对新制造的ND和CA取代的单晶进行了初步评估，包括测量磁场下的电阻率。