アクチノイド充填スクッテルダイト化合物の新しい展開

本研究の目的は、アクチノイド元素を含む新たな充填スクッテルダイト化合物をはじめとして新奇な物質の探索と結晶育成を行い、物性を明らかにすることをめざしている。昨年度までにUFe_4P_<12>をはじめとする様々なアクチノイド化合物の物性研究を行うとともに新規にNpFe_4P_<12>を発見した。今年度は、これまで育成された様々なアクチノイド化合物の基礎物性、NMR、ドハース・ファンアルフェン効果測定により5f電子状態を明らにし、さらにこれらの物質の結晶育成方法として主に用いたフラックス法により、超ウラン化合物探索を行った。その結果、新物質NpPd_5Al_2を発見するとともに、この物質においてネプツニウム化合物としては、世界で初めての超伝導状態を発見する事に成功した。この物質の結晶構造は、ZrNi_2Al_5型正方晶であることを明らかにした。超伝導転移温度現Tc=4.9Kとf電子系化合物としては非常の高く、また電子比熱係数も200mJ/K^2・mol以上と極めて大きい。Tcにおける比熱のジャンプも△C/γTc=2.33と強結合超伝導物質と考えられる。比熱の温度依存性からは、異方的ギャップを持つ特異な超伝導状態であることが示唆されている。この発見は、多くの会議で発表され、また新聞等にもとりあげられるなど、物性研究において大きなインパクトを与えることとなった。

本研究の目的は、アクチノイド元素を含む新たな充填スクッテルダイト化合物をはじめとして新奇な物質の探索と結晶育成を行い、物性を明らかにすることをめざしている。昨年度までにUFe_4P_<12>をはじめとする様々なアクチノイド化合物の物性研究を行うとともに新規にNpFe_4P_<12>を発見した。今年度は、これまで育成された様々なアクチノイド化合物の基礎物性、NMR、ドハース・ファンアルフェン効果測定により5f電子状態を明らにし、さらにこれらの物質の結晶育成方法として主に用いたフラックス法により、超ウラン化合物探索を行った。その結果、新物質NpPd_5Al_2を発見するとともに、この物質においてネプツニウム化合物としては、世界で初めての超伝導状態を発見する事に成功した。この物質の結晶構造は、ZrNi_2Al_5型正方晶であることを明らかにした。超伝導転移温度現Tc=4.9Kとf電子系化合物としては非常の高く、また電子比熱係数も200mJ/K^2・mol以上と極めて大きい。Tcにおける比熱のジャンプも△C/γTc=2.33と強結合超伝導物質と考えられる。比熱の温度依存性からは、異方的ギャップを持つ特異な超伝導状態であることが示唆されている。この発見は、多くの会議で発表され、また新聞等にもとりあげられるなど、物性研究において大きなインパクトを与えることとなった。