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クラスレート系構造化合物の合成・構造・物性

笼形结构化合物的合成、结构和物理性质

基本信息

批准号：
11165237
负责人：
谷垣勝己
金额：
$ 4.93万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11165237/
关键词：
クラスタ d-f-ブロック元素伝導電子磁性電子強磁性クラスレート Si Ge 磁性

项目摘要

フラーレン系のネットワーク物質において、IV族元素であるSi,Geから構成されるネットワーク物質は、炭素系フラーレン物質とは異なる新しい物質群として注目される物質である。本研究課題では、20面体と24面体Si系ネットワクーク系物質において、初めて磁性元素であるd-およびf-ブロック元素を導入した、クラスタネットワークを基本とする新しい磁性物質を設計して、その合成に世界ではじめて成功した。これらの物質は、組成比を正確に制御して混合した原料を、高周波加熱ならびにアーク溶解を繰り返す事により、極めて高精度に制御して合成する事ができる。放射光施設を用いて行った構造解析によると、d-ブロック元素の一つであるMnは、20面体クラスタを結合する結晶サイト(6c)に導入され、f-ブロック元素の一つであるCeは、24面体クラスタの内部に内包フラーレンクラスタの形で包含される。内包現象により外界から保護されて、これらの新しいクラスタ系物質は、3次元インターカレーションとして合成される炭素系フラーレン固体と比較すると極めて安定である。合成された物質の中で、Ce_2Ba_6Au_4Si_<42>およびBa_8Mn_2Ge_<44>の物質は、それぞれ6Kおよび10Kで自発磁化を伴う強磁性相転移を生じる。この機構は現段階では明白ではないが、Baから導入されたクラスタネットワーク全体に広がる伝導電子と新たに導入されたd-およびf-ブロック元素に由来する磁性電子の相互作用を媒介して、電子スピン配列が生じているものと考えられる。これらの新しい磁性クラスタネットワーク物質は、ナノ領域のサイズから種々の物性パラメターを変化する事ができるナノ材料であり、将来の展望が大いに期待される。

A new group of substances, such as Si,Ge, etc., can be found in the carbon system, the carbon system, etc. This research topic is to introduce new magnetic materials into the 20-and 24-sided Si system, design and synthesize them successfully. The material composition ratio is controlled correctly, the raw material is controlled correctly, the high frequency heating is controlled correctly, the dissolution is controlled accurately, and the synthesis is controlled accurately. The radiation is applied to the structural analysis of the elements, such as Mn, Mn, The inclusion phenomenon is characterized by the protection of the environment and the stability of the carbon system. In the synthesis of these compounds, Ce_2Ba_6Au_4Si<42>_(2 +) and Ba_8Mn_2Ge<44>_(2 +) were synthesized at 6K and 10K, respectively. The mechanism of this kind is to introduce all kinds of new conduction electrons into the medium and electrons into the system. The new magnetic properties of materials, materials and materials in the future are expected.