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強相関遍歴電子系4d/5d遷移金属酸化物による熱電酸化物の探索

使用强相关巡回电子 4d/5d 过渡金属氧化物搜索热电氧化物

基本信息

批准号：
06F06810
负责人：
寺崎一郎
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

熱電変換材料は固体の熱電現象を利用して、電力と熱エネルギーを相互に変換する機能性材料である。近年、層状コバルト酸化物が高い熱電変換性能を持つことが発見され、酸化物による熱電変換が注目されている。3d遷移金属であるコバルトに比べて、4dおよび5d遷移金属酸化物は、波動関数がより広がっており、電子相関と遍歴性がバランスした金属相が実現する。本研究では4dおよび5d遷移金属酸化物による新しい物性の発見と、それに基づく熱電変換材料の設計と合成を試みた。まず、5d系ではイリジウム(Ir)に注目した。とりわけ層状イリジウム酸化物Sr2Ir04の物性を調べた。さまざまな元素置換効果を行った結果、この系が狭いエネルギーギャップを持った系であり、電子・ホールのどちらもがドープできることがわかった。それに基づき、その電子状態についても考察した。4d系についてはさまざまなルテニウム(Ru)酸化物を調べた。Ru酸化物はしばしばRuのダイマー(二量体)を作って金属絶縁体転移を起こす。今回調べた物質はBa_4Ru_3O_<10>とBa_7Li_3Ru_4O_<20>である。前者は低温でエネルギーギャップを伴う金属絶縁体転移を生じ、抵抗率やホール効果が数桁にわたって変化する。この振る舞いは熱電変換材料の候補であるFeSiと似ている。二番目の物質はギャップは開かないものの低温に向かって抵抗率が増大する。それとともに磁化が低下するので、Ruのダイマー化が短距離秩序で生じていると思われる。この系では低温で大きな非線形伝導と非線形磁気抵抗を観測した。まだそのメカニズムは不明であるが、新しい物性を予感させる発見である。

Thermoelectric materials are functional materials that utilize solid thermoelectric phenomena and that convert electricity and heat into each other. In recent years, the thermal conversion properties of stratified acid compounds have been improved, and the thermal conversion properties of acid compounds have been improved. 3d migration metal phase, 4d migration metal phase, 5d migration metal phase, 4d migration metal phase. In this paper, we try to develop new physical properties of 4d and 5d migrating metal oxides, and design and synthesize thermoelectric materials. The 5d system is not only a part of the system but also a part of the system. The physical properties of Sr2Ir04, a layered acid compound, are modulated. The result of this element substitution is that the system is narrow and the system is electronic. The basic and electronic states of the system are investigated. 4d is the acid compound that is used to modulate the reaction. Ru acid compound is used as a metal insulator to initiate migration. Ba_4Ru_3O_<10>Ba_7Li_3Ru_4O_<20>The former is characterized by low temperature, high resistance and high temperature. A candidate for a thermoelectric material is FeSi. The resistance rate of the two kinds of substances to low temperature increases. The magnetic field is low, and the magnetic field is short. This system is characterized by low temperature, large non-linear conductivity and non-linear magnetic resistance.まだそのメカニズムは不明であるが、新しい物性を予感させる発见である。