Al合金単近似結晶の作製とその電子物性及び異方性の測定

铝合金单近似晶体的制备及其电子性能和各向异性的测量

• 批准号: 13750616
• 负责人: 田村 隆治
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750616/
• 关键词: 近似結晶; 電子物性; 電気抵抗

本研究の目的は、正二十面体クラスターなどに特徴づけられる近似結晶の単結晶作製とその電子物性及び異方性の測定である。本年度は、Cd-Yb系、Cd-Ca系、Cd-Y系及びCd-Tb系近似結晶の単結晶の作製を試み、その電子物性の評価実験を行った。試料組成はCd6M(M=Yb, Ca, Y, Tb)で、作製方法は、アルミナるつぼに原料金属を入れて石英管に封入し、電気炉を用いて徐冷法により単結晶塊を育成した。得られた単結晶粒の評価には背面X線ラウエ法を行い、電子物性としては、1.8Kから300Kの温度範囲で電気抵抗率及び比熱の測定、異方性の評価としては1.8K以上、9テスラ以下の磁場下で磁気抵抗の測定を行った。また、フェルミ準位近傍の価電子帯構造を調べるため高分解能光電子分光測定を行った。電気抵抗率の温度依存性はいずれの合金系でも正で、金属的な伝導を示した。一方、光電子分光測定の結果、2価のCaを含んだCd6Ca系においては、Caのdバンドがフェルミ準位に差し掛かっているのに対し、3価のYやTbを含んだCd6Y及びCd6Tbにおいては、YやTbのdバンドが完全に満たされていることが明瞭に観察された。以上のことより、Cd6YbやCd6Caにおいてはd電子も電気伝導に関与していることがまず結論された。さらに、低温比熱測定の結果より、3価のYをもつCd6Yと、2価のYbやCaをもつCd6YbやCd6Caの間に顕著な差が見られた。光電子分光の結果とあわせて、Cd6Yb及びCd6Caの大きな電子比熱係数はフェルミ準位にかかっているdバンドに由来するものであることが結論された。さらに、今回、Cd6Tbの電気抵抗及び比熱の測定で2K及び20Kの低温で新たに相転移が見つかった。今後のさらなる研究の進展が望まれる。異方性に関しては、磁気抵抗測定の結果、これらの単結晶の各方位に有意な差が見られなかった。このことよりこれらの近似結晶の電子構造が非常に等方的であることが分かった。

は の purpose, this study is icosahedron ク ラ ス タ ー な ど に, 徴 づ け ら れ る approximate crystallization の 単 と the crystallization cropping そ の electronic content and び different party の determination で あ る. In this year, the <s:1>, Cd-Yb series, Cd-Ca series, Cd-Y series and びCd-Tb series approximate crystalline <s:1> 単 crystalline <e:1> fabrication を test み and そ electronic physical property <e:1> evaluation 価 laboratory を conducted った. Sample composition は Cd6M (M = Yb, Ca, Y, Tb) で, は cropping method, ア ル ミ ナ る つ ぼ に raw metal を into れ て し, electric 気 furnace sealed quartz tube に を with い て xu cold に よ り 単 ingot を bred し た. Have ら れ た 単 crystals の review 価 に は back X-ray ラ ウ を line い エ method, electronic property と し て は, 1.8 K か ら の temperature 300 K fan 囲 で electric 気 resistance rate and heat の び determination, different parties の review 価 と し て は more than 1.8 K, 9 テ ス ラ で の under magnetic field magnetic 気 の resistance measurement line を っ た. Youdaoplaceholder0, フェ, フェ, フェ, を, quasi-position, adjacent to the <s:1> 価 electron band structure, を modulation, べるため, high decomposition energy photoelectron spectrophotometry, を row, った. Electrical resistance, <s:1> temperature dependence, <s:1> ずれ ずれ, で alloy system, で positive で, な伝 conductivity を of metals, た た た. One party, the result of photoelectron spectroscopic determination of の, 2 価 の contains Ca を ん だ Cd6Ca department に お い て は, Ca の d バ ン ド が フ ェ ル ミ quasi a poor に し hang か っ て い る の に し seaborne, 3 価 の Y や Tb を containing ん だ Cd6Y and び Cd6Tb に お い て は, Y や Tb の d バ ン ド が に completely against た さ れ て い る こ と が clear に 観 さ Youdaoplaceholder0. The above の こ と よ り, Cd6Yb や Cd6Ca に お い て は d electronic も electricity 気 伝 guide に masato and し て い る こ と が ま ず conclusion さ れ た. さ ら に, low temperature specific heat measurement results の よ り, 3 価 の Y を も つ Cd6Y と, 2 価 の Yb や Ca を も つ Cd6Yb や Cd6Ca の between に 顕 see the poor な が ら れ た. Photoelectron spectroscopic results の と あ わ せ て, Cd6Yb and び Cd6Ca の big き な coefficient of electronic heat は フ ェ ル ミ quasi a に か か っ て い る d バ ン ド に origin す る も の で あ る こ と が conclusion さ れ た. さ ら に, today back, Cd6Tb 気 の electricity resistance and determination of the heat の び で 2 k and 20 k び の cryogenic で new た planning に phase shift が see つ か っ た. For future research progress on さらなる さらなる が hope for まれる. Different part に masato し て は, magnetic measurement の 気 resistance, こ れ ら の 単 crystallization の parties see a poor に intentionally な が ら れ な か っ た. The である とが とが とよ とよ った れら <s:1> nearly crystalline <e:1> electronic structure が very に isomorphic である とが とが とが った った.

项目成果

R.Tamura et al.: "A low-temperature order-disorder transition in a cubic Cd6Yb crystalline approximant"Japanese Journal of Applied Physics. 41. L524-L526 (2002)

R.Tamura 等人：“立方 Cd6Yb 晶体近似体中的低温有序-无序转变”日本应用物理学杂志。

R.Tamura et al.: "Comparative study of the binary icosahedral Cd5.7Yb and its crystalline approximant Cd6Yb by low-temperature ultrahigh-resolution photoemission spectroscopy"Physical Review B. 65. 224207 (2002)

R.Tamura等人：“通过低温超高分辨率光电子能谱对二元二十面体Cd5.7Yb及其晶体近似Cd6Yb的比较研究”Physical Review B.65.224207(2002)

M.Kishida, R.Tamura et al.: "Scanning tunneling microscopy of Al-Ni-Co decagonal quasicrystal"Physical Review B. 65. 094208 (2002)

M.Kishida、R.Tamura 等人：“Al-Ni-Co 十方准晶体的扫描隧道显微镜”Physical Review B. 65. 094208 (2002)