Bサイトスピネル硫化物における強磁場下量子振動測定によるフェルミ面研究

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本研究で育成された純良試料を用いることで、CuV_2S_4は高圧力の印加によって、金属的伝導から半導体的伝導へと変化し、8GPa付近で金属-半導体転移を示すことが明らかとなった。通常の金属では圧力の印加は金属性を強める働きをするため、得られた結果はCuV_2S_4が示す伝導現象が極めて異常であることを示しており、常圧下で示す電荷密度波転移によって形成されるギャップ構造との関連性が示唆される。実際に、本研究で得られた純良単結晶によって、常圧下で状態密度にギャップ的構造が形成されることを光電子分光実験によって観測した。このギャップ的構造の形成を実験的に観測したのは本研究が初めてである。このギャップ的構造の形成を詳細に調べるため、CuTi_2S_4とCuV_2S_4単結晶の更なる高純度化と大型化に取り組み、ドハースファンアルフェン(dHvA)振動測定、シュブニコフドハース(SdH)振動測定を行った。単結晶は化学輸送法において輸送剤を調整することにより純良化されるが、純良化に伴い単結晶の大きさが減少する。大型でかつ純良な単結晶を育成するため、様々な輸送剤や単結晶育成方法を試みたが、量子振動測定が可能なほどの純良な大型単結晶を育成することができなかった。試料の純度や装置の感度が不十分である可能性も考えられるが、相関の強い物質であるため、より低温での強磁場下量子振動測定が必要であると考えられる。