アルカリ土類充填スクッテルダイト化合物の熱電機能開拓

开发碱土金属填充方钴矿化合物的热电功能

• 批准号: 04J84103
• 负责人: 松岡 英一
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University (2005)Hiroshima University (2004)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J84103/
• 关键词: 充填スクッテルダイト; 熱電変換物質; 遷移金属化合物; 遍歴磁性

希土類充填スクッテルダイトRT_4X_<12>(R:希土類、T : Fe, Ru, Os)は、多彩な物性を示す。これまで主に、三価のRイオンの持つ4f電子が物性に及ぼす効果が研究されてきた。しかし、遷移金属Tの持つd電子の寄与は不明である。そこで本研究では、非磁性で二価のアルカリ土類金属Aを充填したAT_4Sb_<12>(A=Ca, Sr, Ba)の多結晶試料を作製し、磁性、伝導、熱物性の測定により、Feの3d、Ruの4d、Osの5d電子の寄与を比較した。1. AFe_4Sb_<12>(A=Ca, Sr, Ba)上記の諸物性の測定と、^<123>Sb-NQR実験により、AFe_4Sb_<12>が強磁性に近い金属であることが分かった。2. ARu_4Sb_<12>(A=Sr, Ba)これらのRu化合物は反磁性を示すことから、Ruの4dバンドは磁気モーメントを持たないことが分かった。3. AOs_4Sb_<12>(A=Sr, Ba)磁化率測定から、AOs_4Sb_<12>が増強された常磁性体であることが分かった。一方、熱伝導率は、T=Fe, Ruの場合に観測された極大を示さない。これは、Sbの作る20面体中にあるAイオンが、複数のポテンシャル極小間をトンネリングし、音響フォノンと強く相互作用しているためである。また、電気抵抗率に肩が出現するのは、Aイオンのトンネリングに起因する、強い電子-格子相互作用が存在するためであることを明らかにした。4. AFe_<4-x>Co_xSb_<12>(A=Sr, Ba)AFe_4Sb_<12>のFeサイトを、3d電子の1個多いCoで置換し、磁性と熱電物性の変化を調べた。xの増加に従いフェルミ準位での状態密度が急減し、x=0の強磁性に近い状態から、x【greater than or equal】2.5では反磁性へ変化した。また、x【greater than or equal】2.5では、充填スクッテルダイトではあまり報告例のない、n型伝導を示した。

When soil type filling ス ク ッ テ ル ダ イ ト RT_4X_ < 12 > (R: soil type, T: Fe, Ru, Os) は, colorful な を す. こ れ ま で main に, three 価 の R イ オ ン の hold つ 4 f electronic に が physical properties and ぼ す unseen fruit が research さ れ て き た. <s:1> <s:1>, the migrating metal T <s:1> holds である d electron <e:1> and is sent to である unknown である. そ こ で this study で は, non-magnetic で 価 の ア ル カ リ soil type metal filling A を し た AT_4Sb_ < 12 > (A = Ca, Sr, Ba) の more crystal sample を し, magnetic, の 伝 conductivity, thermal physical properties determination に よ り, Fe の 3 d, 4 d, Ru の Os の 5 d electronic mail の compared with を し た. 1. AFe_4Sb_ < 12 > (A = Ca, Sr, Ba) written の の various physical properties determination と, ^ < 123 > Sb - NQR be 験 に よ り, AFe_4Sb_ < 12 > が strong magnetic に nearly い metal で あ る こ と が points か っ た. 2. ARu_4Sb_ < 12 > (A = Sr, Ba) こ れ ら の Ru compound は diamagnetism を shown す こ と か ら, Ru の 4 d バ ン ド は magnetic 気 モ ー メ ン ト を hold た な い こ と が points か っ た. 3. AOs_4Sb_ < 12 > (A = Sr, Ba) magnetic susceptibility determination か ら, AOs_4Sb_ < 12 > が raised strong さ れ た magnetic bodies often で あ る こ と が points か っ た. On one side, the thermal 伝 conductivity 伝, T=Fe, Ru に観 in に観 situations に観 measurement された maximum を shows さな さな. こ れ は, Sb の る 20 sides of に あ る A イ オ ン が, plural の ポ テ ン シ ャ ル between minimal を ト ン ネ リ ン グ し, acoustics フ ォ ノ ン と strong く interaction し て い る た め で あ る. ま た, electricity 気 resistance に shoulder が appear す る の は, A イ オ ン の ト ン ネ リ ン グ に cause す る, strong い electron interaction - grid が exist す る た め で あ る こ と を Ming ら か に し た. 4 - x 4. AFe_ < > Co_xSb_ < 12 > (A = Sr, Ba) AFe_4Sb_ < 12 > の Fe サ イ ト を more than 1, 3 d electronic の い Co で replacement し, magnetic と thermoelectric property の variations change を adjustable べ た. X の raised plus に 従 い フ ェ ル ミ quasi a で の が urgent state density decrease し, x = 0 の of strong magnetic に nearly い か ら, x (greater than or equal 】 2.5 で は diamagnetism へ variations change し た. ま た, x (greater than or equal 】 2.5 で は, filling ス ク ッ テ ル ダ イ ト で は あ ま り report cases の な い, n-type 伝 guide を し た.

项目成果

Reduced Thermal Conductivity and Strong Electron-Phonon Interactions in Enhanced Pauli Paramagnets AOs_4Sb_<12> (A=Sr, Ba)

增强型泡利顺磁体 AOs_4Sb_<12> (A=Sr, Ba) 中的热导率降低和电子声子相互作用增强

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan 75・1
• 作者: Kato K;Kishi T;Kamachi T;Akisada M;Oka T;Midorikawa R et al.;Eiichi Matsuoka
• 通讯作者: Eiichi Matsuoka

Nearly ferromagnetic metals AFe4Sb12 (A = Ca, Sr, and Ba)

• DOI: 10.1143/jpsj.74.1382
• 发表时间: 2005-05-01
• 期刊: JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 1.7
• 作者: Matsuoka, E;Hayashi, K;Matsumura, M
• 通讯作者: Matsumura, M