高圧下でのアルカリ土類金属銅酸化物の合成

碱土金属铜氧化物的高压合成

基本信息

批准号：
07740545
负责人：
廣井善二
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740545/
关键词：
高圧合成銅酸化物はしご格子スピンラダー超伝導

项目摘要

本研究の主な目的は、高圧合成法を用い、アルカリ土類金属-銅酸化物系において、新しい構造や物性が期待される化合物を合成することにあった。研究の初期において、ランタン-ストロンチウム-銅酸化物系において、新しい化合物La_<1-x>Sr_xCuO_<2.5>が合成できることを見出し、圧力6万気圧、温度900〜1000℃の合成条件で単相の多結晶試料を得ることに成功した。X線回折、電子線回折実験とその解析により、試料の結晶構造を決定し、この化合物が銅と酸素がはしご状に並んだ擬1次元構造を持つことを示した。同様のはしご格子は、最近、理論により、特異な物性と特に新しい超伝導を示しうることが指摘されており、実験面でも大きな注目を浴びている。例えば、SrCu_2O_3は、低温で理論的に予測されたように、400K程度の大きさのスピンギャップを有することが確立されている。しかし、これまでに知られているはしご化合物では、超伝導性を得るために必要と指摘されている伝導キャリアの導入が困難であったため、その確認がなされなかった。本実験で発見されたLa_<1-x>Sr_xCuO_<2.5>では、ストロンチウムの量によってキャリア濃度を調整することができ、キャリア量増加に伴う絶縁体-金属転移が観測された。しかしながら、超伝導性を確認するには至らなかった。今後の研究において、その原因を明らかにすることで、さらに新しいはしご化合物合成の指針が得られるものと期待される。

这项研究的主要目的是合成使用高压合成方法在碱金属金属层系统中具有新结构和物理特性的化合物。在研究开始时，发现可以在Lanthanum-trontium-Cuplate系统中合成一种新的化合物LA_ <1-X> SR_XCUO_ <2.5>，并且能够在60,000 atm和900-1000°C温度的合成条件下获得单相多晶样品。 X射线衍射，电子衍射实验和样品的分析用于确定样品的晶体结构，表明该化合物具有伪一维结构，其中铜和氧气以梯子状的方式排列。最近，已经指出，类似的梯子晶格可以从理论上表现出独特的物理特性，尤其是新的超导性，并从实验性的角度吸引了很多关注。例如，已经确定SRCU_2O_3的旋转间隙约为400K，如在低温下的理论上预测。但是，有了已知的梯子化合物，很难引入导电载体，这被指出是获得超导性的必要条件，因此尚未得到证实。在本实验中发现的LA_ <1-x> SR_XCUO_ <2.5>中，可以根据锶的量调节载体浓度，并观察到载载量增加的绝缘体 - 金属转变。但是，无法确认超导性。可以预期，通过阐明未来的研究中的原因，我们将能够为梯子化合物的合成提供更多的指南。