4d、5d遷移金属を含む多元系内の新物質探索と電気・磁気的特性の解明

寻找含有 4d 和 5d 过渡金属的多组分系统中的新材料并阐明其电学和磁学性质

• 批准号: 03J02838
• 负责人: 櫻井 裕也
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J02838/
• 关键词: 高圧合成; 遷移金属; 酸化物; 物性; 磁性; 低スピン; 超伝導; 物質探索; 4d遷移金属; 5d遷移金属; 電気伝導性; 新物質

本年度の研究実施計画では、新規4d,5d遷移金属酸化物を発見及び低スピン状態による興味深い物性を示す物質探索と物性解明を意図していた。本年度中の発表には間に合わなかったが、高圧合成を用い新たにPb_6Re_6O_<18>やPb_5Re_6O_<19>などの新しい相を発見して、報告準備中である。また、低スピン化合物である超伝導体Na_xCoO_2・yH_2Oの超伝導転移機構を明らかにするために、他機関との共同研究を含めさまざまな実験を行った。その結果を列挙すると、次のようになる。1.別の構造をもつ新たなCo酸化物超伝導体を発見し、その格子定数と転移温度の関係が従来のものと同じであることを明らかにした。2.Co核の核四重極共鳴により、本物質が強磁性相関の強い超伝導体でそれが強いほど転移温度が高くなることを明らかにした。3.Naを比較的多くオキソニウムイオンで置換した試料を合成し、Co核の核四重極共鳴によりそれが超伝導ではなく磁気秩序を示すことを明らかにした。4.超伝導体の母物質であるNa_xCoO_2(x=0.70-0.78)を合成し、その各種物性を測定した。それにより本物質が非常に電子相関の強い金属であることが分かった。5.Na_<0.7>CoO_2のCo核核磁気共鳴により、本物質が強磁性相関の強い金属であることを明らかにした。以上のように本超伝導体の転移機構の解明にせまり、この超伝導にはCoO_2面上の磁気相関が重要であることを明らかにした。これらの物性は本物質の低スピン状態に起因する興味深いものである。

This year's research implementation plan includes the discovery of 4d and 5d migrating metal acids and the exploration of physical properties. In this year's report, new <18>Pb_6Re_6O_5Re_6O_2 <19>phase was reported and prepared. The research on the mechanism of superconductivity of Na_xCoO_2·yH_2O and its related compounds has been carried out jointly. The results are listed below. 1. The relationship between structure and temperature is different. 2. The nuclear quadrupole resonance of Co nucleus is related to ferromagnetism and strong superconductivity. 3. The comparison of Na and Co nuclear quadrupole resonance shows that the magnetic field order is different. 4. The synthesis of Na_xCoO_2(x=0.70-0.78) as the parent material of superconductors and the determination of various physical properties were carried out. This substance is very electronically-related and strongly metallic. 5. Na_<0.7>CoO_2 and Co nuclear magnetic resonance spectra show that this substance is related to ferromagnetism and strong metal. The magnetic correlation of the CoO_2 plane is important for the analysis of the magnetic transition mechanism of the superconductors. These physical properties are of great interest because of the low-cost computer state of the substance.

项目成果

水和コバルト酸化物超伝導体の合成と物性-ソフト化学が生み出した新超伝導体

水合氧化钴超导体的合成和物理性质——软化学创造的新型超导体

• 发表时间: 2005
• 期刊: 応用物理 74
• 作者: Md A.Talukder;T.Haruta;M.Tomita;櫻井裕也
• 通讯作者: 櫻井裕也

桜井裕也: "三角格子新規 バルト酸化物の超伝導の発見とマクロ物性に評価"日本物理学会講演概要集. 58・2. 505 (2003)

樱井佑也：“波罗的海氧化物中新三角晶格超导性的发现和宏观物理性质的评估”日本物理学会文摘，58・2（2003）。

Correlation between Tc and Lattice Parameters of Novel Superconducting Sodium Co Oxide Hydrate

新型超导钴酸钠水合物的Tc与晶格参数的相关性

• 发表时间: 2004
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. 73
• 作者: Sakurai H;Wang XL;Ihara Y;Takada K;Sakurai H;Kato M;Michioka C;Takada K;Ihara Y;Shimojima T;Yamaura K;Sakurai H;Takayama-Muromachi E;Sakurai H;Takada K;S.Balamurugan;櫻井裕也;X.L.Wang;井原慶彦;Mingxiang Xu;櫻井裕也;高田和典;櫻井裕也;加藤将樹;道岡千城;室町英治;櫻井裕也;櫻井 裕也;下志万 貴博;井原慶彦;櫻井裕也;櫻井裕也
• 通讯作者: 櫻井裕也

Weak Magnetic Order in Bilayered-Hydrate Na_xCoO_2・yH_2O Structure Probed by Co Nuclear Quadrupole Resonance -Proposed Phase Diagram in Superconducting Na_xCoO_2・yH_2O-

通过钴核四极共振探测双层水合物Na_xCoO_2·yH_2O结构中的弱磁序 -超导Na_xCoO_2·yH_2O中的相图-

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan 74(3)
• 作者: Y.Ihara;K.Ishida;C.Michioka;M.Kato;K.Yoshimura;K.Takada;T.Sasaki;H.Sakurai;E.Takayama-Muromachi
• 通讯作者: E.Takayama-Muromachi

Synthesis, characterization, and magnetic properties of γ-Na_xCoO_2(0.70<x<0.84)

γ-Na_xCoO_2(0.70<x<0.84)的合成、表征及磁性能

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan 73(8)
• 作者: Sakurai H;Synthesis;櫻井 裕也
• 通讯作者: 櫻井 裕也