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低次元構造をもつカルコゲナイドの創製と電子物性

低维结构硫族化物的生成及其电子性质

基本信息

批准号：
15750043
负责人：
分島亮
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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-15750043/
关键词：
遷移金属希土類元素反強磁性スピン転移磁気構造

项目摘要

遷移金属および鉄を含む新規四元系硫化物BaLn_2FeS_5(Ln=希土類元素)の合成に成功した。粉末X線および中性子回折により、これらの化合物群の結晶構造を決定し、いずれも構造が正方晶(空間群I4/mcm)であることを明らかにした。電気伝導度、磁化率、比熱等の測定手法を用いて、電気・磁気的性質について調べ、その電気的性質は半導体的であり、これらの化合物中では鉄および希土類元素はそれぞれ2価および3価の原子価状態をとることを明らかにした。また、希土類元素がランタンの場合に20K以下でスピングラス様挙動を示し、それ以外の化合物では40K付近で反強磁性転移を、150K前後でスピン異常を示すという複雑な挙動を示すことを見出した。さらに、希土類元素に関しては、ネオジムおよびサマリウムに関して低温で反強磁性転移が観測された。つぎに、粉末中性子回折測定を行い、鉄の反強磁性状態について調べたところ、磁気モーメントはc軸方向を向き、その磁気構造は結晶構造の2倍の大きさの単位胞を持つことを明らかにした。さらに、150K前後におけるスピン異常については調べるために、中性子回折およびメスバウア分光測定を行い、この異常が低温において鉄の配位環境の歪みが増大することにより生じることを明らかにした。

The synthesis of new quaternary sulfide BaLn_2FeS_5(Ln= rare earth element) containing iron and other migrating metals has been successfully carried out. The crystal structure of the compound group is determined by the X-ray diffraction pattern of the powder and the tetragonal crystal (space group I4/mcm). The measurement methods of electrical conductivity, magnetic susceptibility, specific heat, etc. are used. The properties of electrical conductivity and magnetic conductivity are adjusted. The properties of electrical conductivity are similar to those of semiconductors. Among the compounds, iron and rare earth elements are in the state of 2 and 3 atoms. For rare earth and rare earth elements, the antiferromagnetic shift below 20K and for compounds other than rare earth elements, the antiferromagnetic shift near 40K and the antiferromagnetic shift around 150K were observed. In addition, rare earth elements are related to low temperature and antiferromagnetic transition. In addition, the measurement of the reflection of the powder, the antiferromagnetic state of the iron, the magnetic structure, the c-axis direction, and the crystal structure of the single cell are also discussed. Before and after 150K, the abnormal temperature of iron coordination environment increased, and the abnormal temperature of iron coordination environment increased.