超高圧下における新充填スクッテルダイト化合物の物質開発

超高压下新型填充方钴矿化合物的材料开发

• 批准号: 18027002
• 负责人: 関根 ちひろ
• 金额: $ 18.05万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18027002/
• 关键词: スクッテルダイト化合物; 高圧合成; 新物質開発; 物性実験; 電気的性質; 超伝導; 磁気的性質; 強相関電子系; 粉末X線回折

充填スクッテルダイト化合物RT_4X_12(R=希土類元素,T=遷移金属元素,X=リン,ヒ素,アンチモン)は組成により異方的超伝導,重い電子系的振舞,金属一絶縁体転移,多極子転移など様々な異常物性を示すことが知られている。この変化に富んだ物性はこの系の結晶構造の特異性,電子構造の特異性及び希土類4f電子の不安定性に起因していると考えられている。本研究では新充填スクッテルダイト化合物を高圧合成法により作成し,その基礎物性を評価することにより,この系に特有な異常物性を浮き彫りにさせ,新物質開発を通して物性物理学の新分野を開拓することを目的とした。充填スクッテルダイト化合物は希土類元素のイオン半径がランタノイド収縮により小さくなるにつれ,合成しにくくなる傾向にあり,重希土類元素を含む化合物は高圧力下でのみ合成が可能である。本特定領域研究で購入した超高圧発生装置(UHP-1500)を用いることで8万気圧までの超高圧力下での合成が可能となった。本装置を使用し,重希土類元素を含む新充填スクッテルダイト化合物DyRu_4P_12の合成に成功した。DyRu_4P_l2は金属的な電気伝導性を有し,15Kで電気抵抗の急激な上昇を伴う反強磁性転移を示すことを発見した。これは,GdRu_4P_12, TbRu_4P_12と類似の振る舞いであり,フェルミ面のネスティング効果が関与しているものと考えられ。これまで,PrやSmを含む充填スクッテルダイト化合物において,多極子モーメントが関与する転移が見出されており,Dyなどの重希土類元素を含む化合物の転移においても多極子モーメントの関与の有無に興味が持たれる。

The filling compound RT_4X_12(R= rare earth element,T= mobile metal element,X= rare earth element, rare earth element, rare earth element) shows anomalous physical properties due to its anisotropic superconductivity, vibration of heavy electron system, transition of metal mass and multipole transition. The characteristics of crystal structure, electronic structure and instability of rare earth 4f electrons in this system are investigated. In this study, the basic physical properties of new filling compounds were evaluated by high pressure synthesis method, and the unique abnormal physical properties of new materials were opened up. The compound filled with rare earth elements has a small radius and a tendency to synthesize, while the compound containing heavy rare earth elements has a possibility to synthesize under high pressure. This field specific research has purchased an ultra-high pressure generator (UHP-1500) for use at 80,000 atmospheric pressures. The synthesis of DyRu_4P_12, a new compound containing rare earth elements, was successfully carried out by using this apparatus. DyRu_4P_12 has electrical conductivity of metal, and the rapid rise of electrical resistance at 15K is accompanied by antiferromagnetic shift. GdRu_4P_12, TbRu_4P_12 are similar to the vibration of the dance. For this reason,Pr, Sm and Dy contain heavy rare earth elements, which are filled in compounds containing rare earth elements.

项目成果

新スクッテルダイトを含むDyT_4P_<12>(T=Fe, Ru, Os)の高圧合成と電気的磁気的性質

新型方钴矿DyT_4P_<12>(T=Fe,Ru,Os)的高压合成及其电磁性能

• 发表时间: 2007
• 作者: 安藤 敏弘;他
• 通讯作者: 他

Transport properties of filled skutterudite antiferromagnet GdRu_4P_<12>

填充方钴矿反铁磁体GdRu_4P_<12>的输运特性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physica B, Condensed Matter 378-380
• 作者: M. Yoshizawa;et. al.;C.Sekine et al.;K.Matsuhira et al.
• 通讯作者: K.Matsuhira et al.

Non-Fermi Liquid-Like Behavior in a Heavy Lanthanide Compound YbFe_4P_<12> with Filled Skutterudite Structure Probed by ^<31>P-NMR

^ 31 P-NMR探测填充方钴矿结构的重稀土化合物YbFe_4P_<12>的非费米液体行为

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. 75
• 作者: A.Yamamoto;S.Wada;I.Shirotani;C.Sekine
• 通讯作者: C.Sekine

Magnetic and transport properties of Pr(Ru_<1-x>Rh_x)_4P_<12>

Pr(Ru_<1-x>Rh_x)_4P_<12>的磁性和输运性质

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physica B, Condensed Matter 378-380
• 作者: M. Yoshizawa;et. al.;C.Sekine et al.
• 通讯作者: C.Sekine et al.

A Possible Novel Magnetic Ordering in SmRu4P12

SmRu4P12 中可能的新型磁排序

• DOI: 10.1143/jpsj.75.093703
• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: S. Tsutsui;Yoshio Kobayashi;T. Okada;H. Haba;H. Onodera;Y. Yoda;M. Mizumaki;H. Tanida;T. Uruga;C. Sekine;I. Shirotani;D. Kikuchi;H. Sugawara;H. Sato
• 通讯作者: H. Sato