フラーレン化合物における強磁性出現機構の核磁気共鳴による研究

富勒烯化合物铁磁性机制的核磁共振研究

• 批准号: 07740264
• 负责人: 齊藤 隆仁
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740264/
• 关键词: フラーレン; C60; 核磁気共鳴; NMR; 超伝導; 超電導

代表的フラーレンである固体C_<60>と強い電子供与体であるテトラキス(ジメチルアミノ)エチレン(TDAE)との1:1錯体TDAE・C_<60>において約16K以下で強磁性を示すことが発見されている。本研究の目的はTDAE・C_<60>強磁性の出現機構を解明するために、π電子の状態をより反映すると考えられるC_<60>上の炭素核の^<13>CNMRを測定することにより、その電子状態の知見を得ることである。しかしながら試料の作成が非常に困難であり、本質的な結果が得られなかった。そこで超伝導を示すπ電子系の観点からA_3C_<60>のうち、超伝導転移温度(T_c)と格子定数の関係から重要であると思われる物質Na_2AC_<60>(A=K,Rb,Cs)の^<13>C,^<23>Na,^<87>Rb,^<33>CsNMRを行い、以下の事項を明らかにした。1.Na_2AC_<60>の^<23>Na信号は核と電場勾配の2次の四重極相互作用により線幅が広がっているが、Cs,Rb,Kの順番に線幅が広くなっていく。この広がりは構造の歪みあるいは常磁性中心の存在によるものである。2.さらに^<13>CNMRのスピン格子緩和時間(T_1)の測定から状態密度N(E^F)を得た。T_cと状態密度の関係は、BCS理論で期待される傾きより急であることが明らかにされた。したがって、Na_2AC_<60>においては上述の結晶の不完全性が電子状態、そして超伝導性に重要な役割を担っていることが示唆された。3.^<13>CNMRは低温領域(100K以下)では金属の緩和が主であるが、高温領域(140K以上)ではそれにC_<60>分子の回転による寄与が加わる。この回転運動は、140K以上で1.6×10^<-5>sec以下であり、300K付近では2.4×10^<-9>sec以下であることが明らかにされた。さらに高温相であるfcc構造ではC_<60>分子は金属的性質を持った柔粘性結晶状態であることが示された。

Representative solid C_<60>(2) strong electron donor C_(2) strong electron <60>donor The purpose of this study is to understand the mechanism of TDAE·C_<60>ferromagnetism and reflect the state of π electrons. The purpose of this study is to investigate the determination of CNMR <60>of carbon <13>nuclei on C_ferromagnetism and to understand the state of π electrons. It is very difficult to make the test materials, and the essential results are achieved. The <60>relationship between the electron system transition temperature (T_c) and lattice constant is important. The NMR spectra of Na_2AC_<60>(A=K,Rb,Cs) and ^<13>C,^<23>Na,^<87>Rb,^Cs show that the following matters <33>are clear. 1. Na_2AC_<60>^<23>Na signal is coupled with the electric field and the second order quadrupole interaction. The structure of the magnetic field is not stable. 2. <13>The density of state N(E^F) is obtained by measuring the lattice relaxation time (T_1) of CNMR. T_c and density of state are expected to be related to BCS theory. In addition, Na_2AC_<60>(12) can be used as an indicator of the imperfection of the crystals and the electronic state and the conductivity of the crystals. 3.^ <13>CNMR is a low temperature domain (below 100K), a high temperature domain (above 140K), and a high temperature domain (below 100 K)<60>. The movement of the sun is above 140K and below 1.6×10^<-5>sec. The movement of the sun is below 300K and below 2.4×10^<-9>sec. The structure of C_<60>molecules in the high temperature phase and the properties of metals in the soft and viscous crystalline state are shown.

项目成果

Y.Maniwa: "NMR studies of superconducting Na_2AC_<60>(A=Cs,Rb,and K)fullerides" PHYSICAL REVIEN B. 52. R7054-R7057 (1995)

Y.Maniwa：“超导 Na_2AC_<60>(A=Cs,Rb,and K)fullerides 的 NMR 研究”物理评论 B.52.R7054-R7057 (1995)

Takahito,SAITO: "NMR studies on Orientstional Ordering Phase Transition in Na_2CsC_<60>" Journal of Physical Society of Japan. 64. 4513-4517 (1995)

Takahito,SAITO：“Na_2CsC_<60>中定向有序相变的NMR研究”日本物理学会杂志。