ラインコンパウンド空孔規則相の構造物性

线状复合孔有序相的结构性质

基本信息

批准号：
15656174
负责人：
山口正治
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ラインコンパウンドは組成幅がほとんど無い化合物であるが、その中に、組成が古典的な化学量論に従わず構成元素比が整数でないものが多数存在する。このようなラインコンパウンドの基本的構造はほとんど既知であるが、実際には基本構造に多量の構造的原子空孔が組み込まれた空孔規則相として存在することが多い。このような空孔規則相には原子空孔の配列によって多くのvariationsが存在し、その物性は空孔規則相の構造と非常に強い相関を持っている。このような構造と物性の間に特に強い相関をもつ物質について、その相関を研究するためには「構造物性学」的視点を導入する必要がある。そこで、C11_bを基本とする構造をもつシリサイドについて、その構造、特に空孔規則構造と物性の関係について研究した。Re disilicideの単相はReSi_<1.75>組成で得られ、基本構造はC11_b型である。しかし1770℃以下では、欠損Siが空格子点となり単斜晶空孔規則構造が形成される。Si欠損を構造的に捉えず、C11_b構造としてRe disilicideの電子構造を計算すればRe disilicideは金属的であると報告されている。しかし現実のReSi_<1.75>はnarrow gapの半導体であり、空孔規則構造と物性の強い相関がある。本研究では,ReSi_<1.75>のReをMoで置換、Si量を微調整しつつ単相試料を作製、その電気抵抗を測定し、半導体的挙動から金属的挙動への遷移と対応する構造変化を解析した。同時に新たなシアー構造やアダプティブ構造を見出し、それらの構造に結晶した試料の熱電性能指数を測定したが、現在のところ特に大きな値を得るには至っていない。

线性化合物是几乎没有组成范围的化合物，但有许多化合物的组成不遵循经典化学计量且其组成元素比例不是整数。此类线状化合物的大部分基本结构是已知的，但实际上它们常常以空位有序相的形式存在，其中大量的结构原子空位被纳入基本结构中。这种空位有序相根据原子空位的排列而有许多变化，并且它们的物理性质与空位有序相的结构具有非常强的相关性。为了研究结构和物理性质相关性特别强的材料，有必要引入“结构材料物理学”的视角。因此，我们研究了具有C11_b基结构的硅化物的结构，特别是孔隙有序结构与物理性能之间的关系。得到ReSi_<1.75>成分的Re二硅化物单相，基本结构为C11_b型。然而，在1770℃以下，缺陷Si变成空位并形成单斜空位有序结构。据报道，如果在结构上不考虑Si缺陷，将二硅化铼的电子结构计算为C11_b结构，则二硅化铼是金属性的。然而，实际的ReSi_<1.75>是窄带隙半导体，空位有序结构与其物理性质之间存在很强的相关性。在本研究中，我们用Mo代替ReSi_<1.75>中的Re，在微调Si含量的同时制造单相样品，测量其电阻，并测量与从半导体行为到金属行为转变相对应的结构变化进行了分析。同时，我们发现了新的剪切结构和自适应结构，并测量了结晶成这些结构的样品的热电品质因数，但到目前为止我们还无法获得特别大的值。