二次元三角格子層状構造デラフォサイト型遷移金属酸化物の合成と単結晶育成及び物性

二维三角晶格层状结构铜铁矿型过渡金属氧化物的合成、单晶生长及物理性质

• 批准号: 12046229
• 负责人: 長谷川 正
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Tohoku University (2001)The University of Tokyo (2000)
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12046229/
• 关键词: デラフォサイト型酸化物; 遷移金属酸化物; 電子構造; 擬ギャップ; 電気伝導性酸化物; 単結晶育成; 2次元三角格子; 層状構造; 直線二配位; 層状三角格子

主な研究成果は以下のとおりである.1.フローティング・ゾーン法を用いて育成したCuFeO_<2+δ>単結晶を用いて反強磁性状態に及ぼす酸素不定比性の効果を調べた.その結果,新たなメタ磁性転移が現れることと高磁場での各反強磁性状態が安定化されることが明らかとなった.さらに,メタ磁性転移の異方性を明らかにした.2.PdCoO_2の電子構造を光電子分光と逆光電子分光によって調べた・その結果,フェルミレベルでの状態密度は存在するが,擬ギャップ的になっていることが明らかになった.3.PdCoO_2の熱電能の温度依存性を調べた結果,符号は正でキャリアーがホールであることが示唆された・絶対値は小さく通常の単純金属とほぼ同様であった.これはPdCoO_2のフェルミレベルでの状態密度が上記の擬ギャップ的な落ち込みのちょうど底にあるためと考えられる.4.PdCoO_2の結晶構造の詳細を単結晶4軸X線回折測定とマキシマム・エントロピー解析法で調べた.その結果,CoO_6八面体がc軸方向に非常に密になっていることが明らかとなった.また,PdとO間の結合が非常に強く,共有結合的な状態にあることが明らかとなった.直線二配位の結合関係にあるPdとO間のこの強力な結合状態が上記のCoO_6八面体がc軸方向に密な状態になっている要因であると解釈された.さらに,この強力な結合状態がPdCoO_2の金属電気伝導性に密接に関係するPdとOの軌道の混成を起こさせていると解釈された.5.高圧下での格子定数の変化を調べた結果,格子定数の比c/aが圧力の増加とともに増加することが明らかとなった.さらに,電気抵抗の温度依存性の圧力効果はほとんどないことが明らかとなった.これらの結果はPdCoO_2の層状構造という結晶構造からは期待されない特異な結果であるが,上記の4の結果であるPdとO間の強力な結合状態及びこれに付随するCoO_6八面体のc軸方向の密な状態によると解釈された.

The main research results are as follows: 1. The application of CuFeO_<2+δ> crystal in the antiferromagnetic state and the effect of the variable ratio of CuFeO_<2+δ> crystal in the antiferromagnetic state are adjusted. As a result, the new magnetic shift appears and the antiferromagnetic states are stabilized in high magnetic fields. 2. The electronic structure of PdCoO_2 is modulated by photoelectron spectroscopy and inverse photoelectron spectroscopy. 3. The temperature dependence of thermoelectric energy of PdCoO_2 is modulated. The symbol is the same as the pure metal. 4. Detailed Crystallization of PdCoO_2 by 4-axis X-ray Backward Determination of Crystal Structure by Analytical Method. As a result, CoO_6 octahedra are very dense in the c-axis direction. The combination between Pd and O is very strong, and the state of common combination is very strong. The strong binding state between Pd and O in the linear binary coordination system is mainly due to the close binding state in the c-axis direction of CoO_6 octahedron. 5. As a result, the ratio of lattice constant c/a and the pressure increase. The temperature dependence of the electrical resistance and the pressure effect are different. The results show that the layered structure and crystalline structure of PdCoO_2 are different from those of PdCoO_6 octahedra, and the strong binding state between Pd and O and the close binding state between Pd and O are different from those of PdCoO_2 octahedra.

项目成果

長谷川 正: "デラフォサイト型電気伝導性酸化物PdCoO_2の電気抵抗の圧力依存性"高圧力の科学と技術. 11・特別号. 213 (2001)

长谷川正：“​​铜铁矿型导电氧化物PdCoO_2的电阻的压力依赖性”高压科学与技术11/特刊213(2001)。

Masashi.Hasegawa (分担): "Phase control of Correlated electron systems (IIAS-JRCAT Workshop, 2000, View Graphs)"アトムテクノロジー研究体. 379 (2000)

Masashi.Hasekawa（贡献者）：“相关电子系统的相位控制（IIAS-JRCAT 研讨会，2000 年，查看图表）”Atom Technology Research Group 379 (2000)。

M.Hasegawa: "Effects of oxygen non-stoichiometry on anisotropic magnetism of triangular lattice antiferromagnet CuFeO_<2+δ> single crystals"Phys.Rev.B. 63. 184437-184443 (2001)

M.Hasekawa：“氧非化学计量对三角晶格反铁磁体 CuFeO_<2+δ> 单晶各向异性磁性的影响”Phys.Rev.B. 63. 184437-184443 (2001)

M.Hasegawa: "Thermoelectric Power of Delafossite-Type Metallic Oxide PdCoO_2"Solid State Commun.. 121. 203-205 (2002)

M.Hasekawa：“铜铁矿型金属氧化物 PdCoO_2 的热电势”Solid State Commun. 121. 203-205 (2002)

M.Hasegawa: "Metathetical reaction growth and characterization of delafossite-type Pd(Co, Mg)O_2 single crystals"J.Crystal Growth. 226. 277-280 (2001)

M.Hasekawa：“铜铁矿型Pd(Co,Mg)O_2单晶的复分解反应生长及表征”J.Crystal Growth。