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

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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。