骨格置換型充填スクッテルダイトの高圧合成

骨架取代填充方钴矿的高压合成

• 批准号: 18027010
• 负责人: 福岡 宏
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Hiroshima University
• 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-18027010/
• 关键词: 高圧合成; スクッテルダイト; ゲルマニウム; 超伝導; 重い電子系

希土類元素(Ln)をゲストに持つ充填スクッテルダイト化合物には、典型元素、陽性金属、遷移金属によって占められる三つのサイトが存在するが、これらのサイトを占める元素の組み合わせを様々に変えることによって多彩な物理的性質が発現する。そこで本研究では、骨格電子数のバランスを意識しながら、族番号が異なる多彩な元素による置換型充填スクッテルダイトの合成を目的に掲げ、特に最終年度である今年度は、(1)骨格を形成する元素を、族が異なる元素で置換した一連の化合物群の合成。(2)ゲストサイトを、これまでの陽性金属でなく陰性元素に変えたまったく新しい充填スクッテルダイトの創生、という異なったアプローチによって、新規充填スクッテルダイトの合成研究を試みた。そして、I、Rh(またはCo)、Sbを10万気圧下で反応させることによって、骨格の二十面体ケージにヨウ素が入った初めてのスクッテルダィト化合物、Irh_4Sb_<l2>,Ico_4Sb_<12>の合成に成功し、目標を達成することができた。Rh系では単相合成にも成功し、リートベルト解析からケージ内にヨウ素が入っていることを確認した。興味深いことに本化合物は電気伝導性を有し、また磁化率測定では磁気モーメントがほとんどない非磁性的振る舞いが観測された。一方Co系では、まだ単相試料が得られておらず合成条件の更なる検討が必要である。元素分析の結果、Rh、Co両系ともヨウ素サイトに欠陥の存在が示唆されたため、これらは不定比化合物であろうと考えられる。また、骨格置換型スクッテルダイトの研究では、初年度から続けてきたLn-Rh-Sb-Ge系、Ln-Co-Sb-Ge系、並びにLn-Rh-P-Ge系での新物質探索を完了し、置換の成否が骨格電子数と希土類元素のイオン半径に密接に関係していること、物性の評価では遷移金属サイトの欠陥も考慮すべきであることなどの知見を得ることが出来た。

Rare earth elements (Ln) are required to be filled with compounds, typical elements, positive metals, and migrating metals. The existence of these three elements, the composition of elements, and the development of colorful physical properties. This study is aimed at: (1) Synthesis of compound groups composed of elements with different lattice electron numbers and different family numbers;(2) Synthesis of compound groups composed of elements with different lattice electron numbers and different family numbers; and (3) Synthesis of compound groups composed of compounds with different lattice electron numbers. (2)The positive metal, negative element, new filling material and synthesis of new filling material were studied. The synthesis of Irh_4Sb_, <l2>Ico_4Sb_<12>was successful and the objective was achieved. The Rh system was successfully synthesized and analyzed. The magnetic conductivity and magnetic susceptibility of the compounds were measured. A new method for the synthesis of Co system is proposed. The results of elemental analysis show that Rh and Co are related to the existence of trace elements, and the existence of trace elements is related to the existence of trace elements. The research on lattice substitution type of rare earth elements has been completed in the early years, and the exploration of new substances in Ln-Rh-Sb-Ge system, Ln-Co-Sb-Ge system and Ln-Rh-P-Ge system has been completed. The close relationship between the number of lattice electrons and the radius of rare earth elements has been discussed. The evaluation of physical properties of rare earth elements has not been considered.

项目成果

Raman and x-ray diffraction studies of Ba doped germanium clathrate Ba_8Ge_<43> at high pressures

Ba掺杂锗包合物Ba_8Ge_<43>在高压下的拉曼和X射线衍射研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Appl. Phys. 101
• 作者: H. Shimizu;et. al.
• 通讯作者: et. al.

High-Pressure Synthesis and Structure of New Filled Skutterudite Compounds with Ge-substituted Host Network; LnRh_4Sb_9Ge_3, Ln= La, Ce, Pr, and Nd

具有Ge取代主网络的新型填充方钴矿化合物的高压合成及结构；

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Alloys Comp. (In press)
• 作者: H. Ozeki;T. Okabayashi;M. Tanimoto;S. Saito;and S. Bailleux;H. Fukuoka
• 通讯作者: H. Fukuoka

(underconstruction)

（建设中）

Glasslike versus crystalline thermal conductivity in carrier-tuned Ba8Ga16X30 clathrates (X=Ge,Sn)

• DOI: 10.1103/physrevb.74.125109
• 发表时间: 2006-09-01
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Avila, M. A.;Suekuni, K.;Takabatake, T.
• 通讯作者: Takabatake, T.

Ln-Pt-Ge (Ln = La, Sm, and Eu)三元系化合物の合成と物性

Ln-Pt-Ge（Ln=La、Sm、Eu）三元化合物的合成及物理性质

• 发表时间: 2008
• 作者: H. Ozeki;T. Okabayashi;M. Tanimoto;S. Saito;and S. Bailleux;H. Fukuoka;H. Fukuoka;H. Shimizu;T. Fukushima;M.A.Avila;福岡 宏;福岡 宏・山中昭司;大津史子・吉川真由美・福岡宏・山中昭司
• 通讯作者: 大津史子・吉川真由美・福岡宏・山中昭司