高温高圧合成法による4f電子系ナノ空間物質の創製と物性評価

高温高压合成法4f电子基纳米空间材料的制备及性能评价

• 批准号: 20045015
• 负责人: 佐藤 英行
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan 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-20045015/
• 关键词: 配列ナノ空間; 充填スクッテルダイト; 重い電子; 高圧合成; 純良単結晶育成; 強相関電子系; ラトリング; 充填スクッテルダイド; ナノ空間; 試料育成; 充填率; 結晶場

◆ Ce系充填スクッテルダイトに共通する問題として、試料作製法により電気的特性が大きく異なり、その起源としてCe充填率が挙げられている。我々は、CeFe_4As_<12>単結晶を、Sb系で高充填率化が証明されている高圧フラックス法により育成し、電気、磁気、熱特性の評価を行った結果、高圧下育成試料の間でも、電気抵抗・ホール係数の温度依存性は大きく異なった。詳細なLaue写真と電気抵抗の温度依存性の対比、LaFe_4As_<12>系との比較を行った結果、As系では充填率よりも結晶性の良否が電気的特性に決定的影響を持ち、基底状態は非金属的であることを明らかにした。◆ 重希土類充填スクッテルダイト合成するには高圧合成が不可欠である。我々は高圧下フラックス法により、GdFe_4As_<12>、YbFe_4P_<12>の単結晶育成に初めて成功した。前者は、56Kに強磁性的な転移を示す。比熱測定において、より低温(～12K)に低エネルギーの励起を示唆する明確な肩構造を見出した。YbFe_4P_<12>は多結晶の測定で、Ybの中間原子価状態、電気抵抗極小など興味深い報告されており、育成された純良単結晶を用いて検証を行っている。◆ 同時に、他の4f電子系配列ナノ空間物質として、RT_2Al_<20>(R:希土類、T:遷移金属)の、特にPr、Yb系に重点を置いて結晶合成を行い、残留抵抗比が、Yb系は20以上、PrNb_2Al_<20>は～6.5と、この物質系としては良質な単結晶の育成に成功した。YbT_2Al_<20>(R:Ti、V、Cr)では、帯磁率が小さく、c-f混成が大きいことを確かめた。PrNb_2Al_<20>ではPr^<3+>としては抑制された帯磁率、近藤効果的な抵抗の舞いが、観測され、興味深い物質系であることが分かり、より広範な物性測定、更なる試料の純良化・大型化を進めている。

◆ Ce system filling rate is common problem, sample preparation method, electric characteristics are different, origin is Ce filling rate is different. The <12>high filling rate of CeFe4As single crystal and Sb system was proved by the evaluation results of the growth, electrical, magnetic and thermal properties of CeFe4As single crystal and Sb system under high pressure. The temperature dependence of the growth sample under high pressure and the electrical resistance coefficient was greatly different. Detailed comparison of temperature dependence of electrical resistance, LaFe_4As system<12>, As system, filling ratio, crystallinity, and electrical characteristics, substrate state, and non-metallic properties◆ High pressure synthesis cannot be achieved by heavy earth filling. We have successfully grown the crystal of GdFe_4As_and YbFe_4P_under high pressure<12><12>. The former shows ferromagnetic shift at 56K. Specific heat measurements are performed at low temperatures (~12K), and excitation is performed at low temperatures. Determination of YbFe_4P_2 <12>polycrystal, intermediate atomic state of Yb, electrical resistance, and application of pure crystal At the same time, other 4f electron system alignment, space materials, RT_2Al_<20>(R: rare earth, T: migrating metal), special Pr, Yb system, residual resistance ratio, Yb system, PrNb_2Al_(R: rare earth, T: migrating metal), special Pr, Yb system, <20>etc. YbT_2Al_<20>(R:Ti, V, Cr) PrNb_2Al_2Pr <20>^&lt;3+&gt; is a new type of material, which can be used to measure the magnetic susceptibility, resistance, and physical properties of samples.

项目成果

Novel features in filled skutterudites containing rare-earth elements with a plural number of 4f-electrons

含有多个 4f 电子的稀土元素的填充方钴矿的新特征

• 发表时间: 2009
• 期刊: Physica B 404
• 作者: H.Sato;et al.
• 通讯作者: et al.

Transport properties of the itinerant-electron weak ferromagnet LaFe4As12

巡回电子弱铁磁体LaFe4As12的输运特性

• DOI: 10.1016/j.physb.2009.07.033
• 发表时间: 2009
• 期刊: Physica B-condensed Matter
• 影响因子: 2.8
• 作者: S. Tatsuoka;Kenya Tanaka;Takashi Saito;T. Namiki;K. Kuwahara;Y. Aoki;H. Sato
• 通讯作者: H. Sato

Crystal Field Effect on Superconducting Transition in Pr_xOs_4Sb_<12>

Pr_xOs_4Sb_<12>中超导转变的晶体场效应

• 发表时间: 2009
• 期刊: J.Phys.Soc.Jpn. 78
• 作者: K.Tanaka;H.Sato;et al.
• 通讯作者: et al.

Novel features in the Fe-based filled Skutterudites

铁基填充方钴矿的新特征

• 发表时间: 2008
• 作者: S.IIkubo;et al.;佐藤英行
• 通讯作者: 佐藤英行

充填スクッテルダイト構造-その理解の深化と新たな展開-

填充方钴矿结构-认识的深化与新进展-

• 发表时间: 2008
• 作者: 飛田和男;高野健一;鈴木秀則;佐藤英行
• 通讯作者: 佐藤英行