オフセンター位置にあるゲスト原子のラマン散乱による微視的解明

通过拉曼散射对位于偏离中心位置的客体原子进行微观阐释

• 批准号: 20045013
• 负责人: 宇田川 眞行
• 金额: $ 1.15万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20045013/
• 关键词: ラマン散乱; ゲスト原子; 非中心位置; ラットリング運動; 量子トンネル状態; I型クラスレート化合物; Ba_8Ga_<16>Sn_<30>; 格子熱伝導率

本研究はI型クラスレートにおける非中心位置におけるゲスト原子の微視的運動状態を解明することである。本年度は従来研究してきたR_8Ga_<16>Ge_<30>(R=Sr, Eu)に加えて, カゴの大きさを制御した混晶系Sr_8Ga_<16>Si_<30-x>Ge_xを取り上げた。その結果, Ge置換してカゴの大きさを大きくすると中心からのズレは増大し, 格子熱伝導率と明瞭な相関が有ることを実証した。これにより, 1995年にSlackによって提唱されたラットリング運動が非中心位置でのゲスト原子の回転運動であることを初めて明らかにした。この結果は毎日新聞, 中国新聞, 科学新聞に掲載された。また, Eu_8Ga_<16>Ge_<30>より大きなカゴを持つBa_8Ga_<16>Sn_<30>のラマン散乱を行い, これまでのGe結晶の場合に比べてゲスト原子の振動数が大きく低下し, 回転半径の大きな非中心ラットリング運動を行うことを明らかにした。以上より, I型クラスレートにおいては非中心位置におけるラットリング運動が普遍的な現象であり, 格子の熱伝導抑制にこのラットリング運動が重要であることも確立した。また, Ba_8Ga_<16>Sn_<30>ではR_8Ga_<16>Ge_<30>に比べてゲスト原子の振動が大きな非調和性を持つことも明らかにした。上の結果とは別に, 高温での回転ラットリング運動が, 低温で量子トンネル状態に移行するかどうかを明らかにするために, 低温でのゲスト原子の運動状態をラマン散乱で測定した。分解能が不十分ではあるが, 量子トンネル状態に特有と考えられるスペクトルピークの分裂が観測され, 低温で量子トンネル状態にあることが結論できた。

In this study, the motion state of the atoms in the Weishi app was clarified. In this year, we have studied the synthesis of Sr_8Ga_<16>Ge_<30>(R=Sr, Eu) and Sr_8Ga<16>_ Ge<30-x>_x. As a result, Ge substitution increases, lattice thermal conductivity increases, and correlation increases. In 1995, the movement of the atom was not centered. The results are published in Daily News, China News, Science News. In addition, Eu_8Ga_<16>Ge_<30>2 is larger than Ba_8Ga_ Sn_2<16><30>, so the vibration number of Ge crystal atoms is larger than Ba_8Ga_Sn_2, and the radius of return is larger than Ba_8Ga_Sn_2. As mentioned above, type I heat conduction is not only a common phenomenon, but also an important phenomenon. Ba_8Ga_<16>Sn_<30>2 is more than R_8Ga_<16>Ge_2. The vibration of Ba_8Ga_Sn<30>_2 atoms is more than R_8Ga_Ge_2. The above results are different: high temperature, high The decomposition energy is not very high, and the quantum state is unique.

项目成果

Anomalous phonon properties in the silicide superconductors CaAlSi and SrA1Si

硅化物超导体 CaAlSi 和 SrA1Si 中的反常声子特性

• 发表时间: 2008
• 期刊: Physical Review B 78
• 作者: S. Kuroiwa;T. Hasegawa;M. Udagawa;他3名
• 通讯作者: 他3名

Off-center rattling and anisotropic expansion of type-I clathrates studied by Raman scattering.

• DOI: 10.1103/physrevlett.100.165503
• 发表时间: 2008-04
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: Y. Takasu;T. Hasegawa;N. Ogita;M. Udagawa;M. Avila;K. Suekuni;T. Takabatake

ゲスト原子の動的性質 : ラットリングモードとは?

客体原子的动态特性：什么是嘎嘎模式？

• 发表时间: 2008
• 作者: Y. Takasu,T. Hasegawa;N. Ogita;M. Udagawa;他3名;宇田川眞行
• 通讯作者: 宇田川眞行