低温還元法よる低配位型酸化物の合成と伝導性、関連機能の開拓

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本研究では、低温合成法を中心にした反応で新物質を合成し、超電導や磁気抵抗などの新規物性の開拓を目指し、いくつかの興味深い物質・現象の発見に成功した。その1つが、高圧・高酸素圧下でのCa2Fe1.1Mn0.905前駆体のトポケミカル酸化反応による酸素定比組成の新物質Ca2Fe1.1Mn0.906の合成である。同物質が低温にて鉄が4価から3価と5価への電荷不均化現象を示すことを見出した。これまで電荷不均化が報告されている鉄酸化物と比べ、本物質では鉄とマンガンサイトにある程度のdisorderが存在すると考えられる。つまり、鉄電荷不均化は、chemical disorderに対しかなりロバストであると結論した。また、同物質にマンガン酸化物で良く知られている磁気抵抗効果の観測にも成功した。よって本物質において、Fe酸化物、Mn酸化物それぞれの特徴を同時に導きだすことに成功した。また、高圧・高酸素圧下での酸化反応により、別の遷移金属の組合せをもつ新規化合物をいくつか得ることに成功しており、現在、構造と物性の相関を継続して検討している。もう1つの発見が、パラジウム含有の新規超電導体LaPd2Sb2、LaPd2As2の発見である。LaPd2Sb2のTcは1Kと低いが鉄砒素系高温超伝導体の発見以降、物質探索が精力的になされてきたThCr2Si2構造とは異なりCaBe2Ge2構造をもつ。今後、同構造をもつ超電導体探索が進むことが期待される。また、LaPd2As2は、ThCr2Si2型ではあるが、As-As結合をもつコラプス型122構造をもつところが相違点である。これらは三報の論文として報告した(予定である)