雰囲気制御による高温超伝導体および関連物質の合成と物性

高温超导体及相关材料的可控气氛合成及物理性能

• 批准号: 05224217
• 负责人: 上田 寛
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05224217/
• 关键词: 酸化物高温超伝導体; 酸素不定比性; 雰囲気制御; 相図; 核磁気共鳴; X線回折のその場観察

高温超伝導体および関連酸化物について、高酸素圧から水素還元雰囲気までにわたる様々な雰囲気下での合成を行い、酸素量の制御と酸素量・構造・相関係・相転移および核磁気共鳴による微視的電子状態の解明を行った。結果、以下のような成果を得た。(1)La_2CuO_<4+δ>においては、基本的な相関係は、過剰酸素を高酸素圧により導入するか、電気化学的に導入するかで似ているが、前者の場合はあまり過剰酸素を導入できず、しかも、過剰酸素は相分離現象を示すのに対し、後者では、多量の過剰酸素を導入でき、その結果T_C=40KのFmmm相が生成し、また、相分離現象は見られない。(2)La_2NiO_<4+δ>については、水素還元雰囲気から高酸素圧雰囲気(300気圧)まで変化させることにより、0(〕 SY.ltoreq. 〔)δ(〕 SY.ltoreq. 〔)0.18の過剰酸素を含む試料を合成し、五つの相と四つの相転移および相分離現象を観察し、平衡状態図を確立した。これらは、高温超伝導体関連の構造・相転移や相挙動をすべて含んでいて、それらを理解する上でのモデル物質である。(3)La-Sr-Cu-O系においては、新物質(La,Sr)_5Cu_5O_<13>、(La,Sr)_4Cu_4O_<10>を見出すとともに、相関係を確立した。(4)TI_2Ba_2CuO_yについて、酸素同位体^<17>Oを含む化合物を合成し、核磁気共鳴実験により微視的電子状態を調べた。T_C=0Kのオーバー・ドープ状態のTl_2Ba_2CuO_yにおいては、CuO_2面のCuサイトと酸素サイトのナイトシフトの値は、T_C=85Kのものに比して大きく、オーバー・ドーピングによってナイトシフトのスピンパーツが増加していて、Cuサイトと酸素サイトの超微細相互作用係数が増加するためと考えられる。また、オーバー・ドープ状態でも、緩和時間T_1の異方性は存在し、反強磁性相関も弱いけれど残っている。

高温超导体和相关的氧化物在从高氧压力到还原氢的各种大气中合成，并通过控制氧，结构，相关，相变和核磁共振来阐明微观电子状态。 As a result, we achieved the following results: (1) In La_2CuO_<4+δ>, the basic correlation is similar in whether excess oxygen is introduced at high oxygen pressure or electrochemical, but in the former case, not much excess oxygen cannot be introduced, and while excess oxygen exhibits a phase separation phenomenon, in the latter case, a large amount of excess oxygen can be introduced, resulting in a Fmmm具有T_C = 40K的相位，未观察到相位分离现象。 （2）对于LA_2NIO_ <4+δ>，一种包含0（、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、的过量氧的样品）包括与高温超导体相关的所有结构，相变和相位行为，并且是理解这些结构。 （la，sr）_4CU_4O_ <10>为TI_2BA_2CUO_Y建立了相关性（4）。 CU_2平面上Cu位点和氧位点之间NIT移动的值大于T_C = 85K的氧气位，并且NIT偏移的自旋部分由于置次而增加，这增加了CU位点和氧气位点之间的Ultrafine相互作用系数。此外，即使在过度的状态下，松弛时间的各向异性也存在，并且抗铁磁相关仍然很弱。

项目成果

Hiroyasu TAMURA: "Phase diagram of La_2NiO_<4+δ>(0(〕 SY.ltoreq. 〔)δ(〕 SY.ltoreq. 〔)0.18).I.Phases at room temperature and phase transition above δ=0.15" Physica C. 216. 83-88 (1993)

Hiroyasu TAMURA：“La_2NiO_<4+δ>(0(〕SY.ltoreq.〔)δ(〕SY.ltoreq.〔)0.18)的相图。I.室温下的相和δ=0.15以上的相变”Physica C.216.83-88（1993）

Kenji OTZSCHI: "Relation between Oxygen Deficiency and Structures in the La-Sr-Cu-O System.T.A New Oxygen-Deficient Phase,(La,Sr)_5Cu_5O_<13>" Journal of Solid State Chemistry. 105. 573-579 (1993)

Kenji OTZSCHI：“La-Sr-Cu-O 系统中缺氧与结构的关系。T.A 新缺氧相，(La,Sr)_5Cu_5O_<13>”固体化学杂志。

Shinsaku KAMBE: "NMR study of the spin dynamics in full over-doped Tl_2Ba_2CuO_y(T_c=0K)" Hyperfine Interactions. 79. 891-896 (1993)

Shinsaku KAMBE：“完全过掺杂 Tl_2Ba_2CuO_y(T_c=0K) 中自旋动力学的核磁共振研究”超精细相互作用。

Kenji OTZSCHI: "Relations between Oxygen Deficiency and Structures in the La-Sr-Cu-O System.II.A New Oxygen-Deficient Phase(La,Sr)_4Cu_4O_<10>" Journal of Solid State Chemistry. 107. 149-158 (1993)

Kenji OTZSCHI：“La-Sr-Cu-O 体系中缺氧与结构之间的关系。II.一种新的缺氧相(La,Sr)_4Cu_4O_<10>”固体化学杂志。

Susumu KATANO: "Pressure effects on the structural phase transitions and superconductivity of La_<2-x>Ba_xCuO_4(x=0.125)" Physical Review. B48. 6569-6574 (1993)

Susumu KATANO：“压力对 La_<2-x>Ba_xCuO_4(x=0.125) 结构相变和超导性的影响”物理评论。