高圧合成及およびソフト化学による新超伝導体の探索

通过高压合成和软化学寻找新型超导体

• 批准号: 06216228
• 负责人: 吉川 信一
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06216228/
• 关键词: ソフト化学プロセス; 高圧合成; 無限層; Ruddlesden-Popper系列; 金属酸化物; 金属硫化物; 金属窒化物

1.優れた超伝導特性が確認されている無限層超伝導体およびその層間に岩塩型層が挟まれたLa_2Ca_<n-1>Cu_nO_<2n+2>を、各金属の酢酸塩水溶液に酒石酸を添加して乾燥させた原料を高温で焼成するソフト化学的な手法で合成することを試みた。この結果、無限層構造をもつ化合物(Ca_<1-x>Sr_x)CuO_2は0.10<x<0.16の組成域で単相として得られた。さらにそのCa^<2+>の一部分はY^<3+>で置換され、室温における比抵抗値は10^<-3>Ωcmと6桁減少した。しかしNa^+には置換できず、NaCuO_2型構造をもつCa_<0.85>CuO_2が得られた。La_2Ca_<n-1>Cu_nO_<2n+2>の合成については、上記の手法では、固相反応に比べてかなり均質に反応が進行しn=2に相当するLa_2Cu_2O_6が得られた。n=3,4の混合層化合物によるのではないかと思われる長周期のX線回折がごく弱く観られることがあった。しかしこれらn>3の化合物を単離する事はできなかった。2.超伝導体BaPbO_3に対して平面配位をとりやすいCu^<2+>を導入して新しい化合物を得る試みにおいて、Ruddlesden-Popper系列に属するBa_4Pb_3O_<10>を単相化し、その単結晶を得ることができた。その化学組成はBa_<4-x>Pb_<3-x>Cu_xO_<10->δ(x=0.4)であり、大気中において容易にそのBaO岩塩層にH_2Oをインタカレーションした。3.LaNiO_3をH_2/N_2気流などの還元雰囲気中で処理することによって、酸素6配位のNi^<3+>と平面4配位のNi^+からなる欠陥プロブスカイト構造をもつLa_2Ni_2O_5を得ることができた。またLnNiO_3(Ln=Pr,Nd)の場合にはNi^+O層2層ごとにNi^<3+>O_6層が現れるLn_3Ni_3O_7が得られた。4.高圧合成法を用いることによって、ミスフィット積層構造をもつLaMS_3(M=Ti,V,Cr)が3GPa以上の高圧、1000℃付近の温度条件下で、NH_4CdCl_3をもつ新化合物に相転移する事がわかった。また最近超伝導体の存在が報告されているLn-Ni-B-N系においても高圧相の存在することを見いだした。

1。我们试图合成无限层超导体，事实证明，它已证明具有出色的超导性特性，LA_2CA__ <n-1> cu_no_ <2n+2>，其中将岩盐型层夹在层之间，通过将tart酸添加到每种金属含量的含量和计算量的水中，以使其含量添加到原料中，并添加到原始的材料中。结果，在0.10 <x <0.16的组成范围内获得具有无限层结构的化合物（Ca_ <1-x> SR_X）CuO_2。此外，Ca^<2+>的一部分被Y^<3+>取代，室温下的电阻率降低了6个数量级至10^<-3>ωCM。但是，无法获得NaCuo_2类型结构的CA__ <0.85> CUO_2。关于LA_2CA_ <N-1> CU_NO_ <2n+2>的合成，上述方法比固相反应中的同质进行更大的均匀性，并且获得了对应于N = 2的LA_2CU_2O_6。长期周期X射线衍射似乎是由n = 3,4的混合层化合物引起的，有时会被非常弱地观察到。但是，这些N> 3种化合物无法隔离。 2。试图通过引入Cu^<2+>来获得新化合物，该化合物很容易与超导体BAPBO_3，BA_4PB_3O_3O_ <10>属于Ruddlesden-Popper系列，并获得了单相，并获得了单个晶体。它的化学成分为BA_ <4-X> PB_ <3-X> Cu_xo_ <10->δ（x = 0.4），H_2O很容易与大气中的Bao岩盐层插入。 3。通过在诸如H_2/n_2气流之类的lanio_3中处理LA_2NI_2O_5的LA_2NI_2O_5，可在6个氧气配位中由Ni^<3+>组成的有缺陷的概率，在4个平面配位中进行Ni^+。此外，在lnnio_3（ln = pr，nd）的情况下，ln_3ni_3o_7，其中ni^<3+> o_6层出现在两个ni^+o层中的每一个。 4。通过使用高压合成方法，发现具有不匹配层压结构的LAMS_3（M = Ti，V，Cr）在3GPA或更高和更高和温度条件的高压下经历了具有NH_4CDCL_3的新化合物。我们还发现，LN-Ni-B-N系统中存在高压阶段，最近据报道该系统具有超导体。

项目成果

S.Kikkawa: "Formation of Infinite layered(Ca_<1-x>Sr_x)CuO_2 and NaCuO_2-type(Ca_<1-y>Na_y)_<0.85>CuO_2 in Tartarate Route" J.Amer.Ceramic Soc.(印刷中).

S.Kikkawa：“酒石酸盐路线中无限层状(Ca_<1-x>Sr_x)CuO_2和NaCuO_2型(Ca_<1-y>Na_y)_<0.85>CuO_2的形成”J.Amer.Ceramic Soc.(打印期间）。

鄂 剛: "無限層超伝導体Sr_<1-x>La_xCuo_2の低温構造" 粉体および粉末冶金. 41. 1459-1463 (1994)

艾刚：“无限层超导体Sr_<1-x>La_xCuo_2的低温结构”，粉末与粉末冶金，41。1459-1463（1994）。

S.Kikkawa: "Important Factors for Electron-Doping in T'-Type 214 Compounds" J.Solid State Chem.112. 22-26 (1994)

S.Kikkawa：“T 型 214 化合物中电子掺杂的重要因素”J.Solid State Chem.112。

H.Shaked: "Structural effects of hydrostatic pressure in Sr_<1-x>M_xCuO_2(M=La,Ca) and Sr_4Cu_6O_<10>" Physical Review B. 50. 12752-12759 (1994)

H.Shaked：“Sr_<1-x>M_xCuO_2(M=La,Ca) 和 Sr_4Cu_6O_<10> 中静水压力的结构效应”物理评论 B. 50. 12752-12759 (1994)

入沢 明典: "ペロブスカイト類似型Ba-Pb-Cu-O系新化合物の合成と性質" 粉体および粉末冶金. 41. 433-435 (1994)

Akinori Irisawa：“新型钙钛矿类 Ba-Pb-Cu-O 化合物的合成和性能”粉末和粉末冶金。 41. 433-435 (1994)