アクチナイド純良結晶試料の作成

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5f電子のユニークな振舞いから、これを有するアクチナイド元素は物性物理学の立場のみならず新機能物質の創製という観点からも強く注目を集めている。本研究の目的は、新しいアクチナイド系化合物あるいは合金を作製し、それらの物性を総合的に明らかにすることによって、新材料開発の基礎を確立することにある。このためには、可及的に高純度かつ高品質の結晶を入手しなければならない。本年度においては、東北大学金属材料研究所大洗施設において、約5kgのウラン金属を99.99%以上に精製高純度化することに全力投球を行った。以下にその手順と成果を列記する。(1)超高真空帯溶融精製炉を設計製作した。本装置の主要な仕様は下記の通りである。到達真空度:10^<+9>torr、ウラン金属溶融中真空度:2×10^<-8>torr、RF外部加熱方式、無酸素銅水冷横型ハース(10mm×200mm)、ターボ分子ポンプ排気、7〜100mm/H:ACモーター駆動スキャン。(2)超高真空エレクトロ・トランポート炉を設計製作した。本装置の主要な仕様は下記の通りである。到達真空度:10^<-11>torr、ウラン金属棒寸法:3mmφ×150mmL、ウラン金属加熱温度:1000℃、直流直接通電加熱方式、タンタル金属試料チャック治具、タンデム型ターボ分子ポンプならびに液体窒素シュラウド併用排気。上記(1)ならび(2)より構成される精製装置を用いて、金属ならびに軽元素不純物を可及的に減少させたウラン金属を作製しつつある。得られたウラン金属を用いて各種結晶試料を育成する実験も開始されつつある。さらに、結晶の電子物性評価を行なうために、ESCALABMKII拡張装置が導入設置された。