二次元三角格子層状構造デラフォサイト型遷移金属酸化物の合成と単結晶育成及び物性

二维三角晶格层状结构铜铁矿型过渡金属氧化物的合成、单晶生长及物理性质

• 批准号: 12046229
• 负责人: 長谷川 正
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Tohoku University (2001)The University of Tokyo (2000)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12046229/
• 关键词: デラフォサイト型酸化物; 遷移金属酸化物; 電子構造; 擬ギャップ; 電気伝導性酸化物; 単結晶育成; 2次元三角格子; 層状構造; 直線二配位; 層状三角格子

主な研究成果は以下のとおりである.1.フローティング・ゾーン法を用いて育成したCuFeO_<2+δ>単結晶を用いて反強磁性状態に及ぼす酸素不定比性の効果を調べた.その結果,新たなメタ磁性転移が現れることと高磁場での各反強磁性状態が安定化されることが明らかとなった.さらに,メタ磁性転移の異方性を明らかにした.2.PdCoO_2の電子構造を光電子分光と逆光電子分光によって調べた・その結果,フェルミレベルでの状態密度は存在するが,擬ギャップ的になっていることが明らかになった.3.PdCoO_2の熱電能の温度依存性を調べた結果,符号は正でキャリアーがホールであることが示唆された・絶対値は小さく通常の単純金属とほぼ同様であった.これはPdCoO_2のフェルミレベルでの状態密度が上記の擬ギャップ的な落ち込みのちょうど底にあるためと考えられる.4.PdCoO_2の結晶構造の詳細を単結晶4軸X線回折測定とマキシマム・エントロピー解析法で調べた.その結果,CoO_6八面体がc軸方向に非常に密になっていることが明らかとなった.また,PdとO間の結合が非常に強く,共有結合的な状態にあることが明らかとなった.直線二配位の結合関係にあるPdとO間のこの強力な結合状態が上記のCoO_6八面体がc軸方向に密な状態になっている要因であると解釈された.さらに,この強力な結合状態がPdCoO_2の金属電気伝導性に密接に関係するPdとOの軌道の混成を起こさせていると解釈された.5.高圧下での格子定数の変化を調べた結果,格子定数の比c/aが圧力の増加とともに増加することが明らかとなった.さらに,電気抵抗の温度依存性の圧力効果はほとんどないことが明らかとなった.これらの結果はPdCoO_2の層状構造という結晶構造からは期待されない特異な結果であるが,上記の4の結果であるPdとO間の強力な結合状態及びこれに付随するCoO_6八面体のc軸方向の密な状態によると解釈された.

主要研究成果如下： 1.利用浮区法生长的CuFeO_<2+δ>单晶，研究了氧非化学计量对反铁磁态的影响，出现了新的变磁转变，并获得了较高的反铁磁态。揭示了各反铁磁态在磁场中稳定，并且阐明了变磁转变的各向异性2.通过光电子能谱和反光电子能谱研究了PdCoO_2的电子结构。・结果，态密度。在费米能级3.研究PdCoO_2的热电势与温度的关系的结果是，符号为正，表明载流子是空穴。其绝对值很小，与普通简单金属几乎相同。这被认为是因为PdCoO_2费米能级的态密度正好位于上述赝能隙下降的底部4。PdCoO_2晶体结构的细节是通过单晶4轴X射线确定的。衍射测量和最大·熵解结果表明，CoO_6八面体在c轴方向上非常致密。Pd和O之间的键也非常强，并且似乎处于共价键状态。已经清楚Pd和Pd具有。线性二配位键合关系。据解释，O原子之间的这种强键合状态是上述CoO_6八面体在c轴方向上密集堆积的原因。此外，这种强键合状态密切影响PdCoO_2的金属电导率和Pd与O的杂化。相关轨道5. 研究高压下晶格常数的变化的结果发现，随着压力的增加，晶格常数的比值c/a也增加。此外，还发现电阻的温度依赖性几乎不受性压力的影响。这些结果是 PdCoO_2 层状晶体结构中意想不到的独特结果，但它们是由于 Pd 和 O 之间的强键合状态（这是上面 4 的结果）以及 CoO_6 八面体的伴随 c 轴造成的这被解释为由于方向的密集状态。

项目成果

長谷川 正: "デラフォサイト型電気伝導性酸化物PdCoO_2の電気抵抗の圧力依存性"高圧力の科学と技術. 11・特別号. 213 (2001)

长谷川正：“​​铜铁矿型导电氧化物PdCoO_2的电阻的压力依赖性”高压科学与技术11/特刊213(2001)。

Masashi.Hasegawa (分担): "Phase control of Correlated electron systems (IIAS-JRCAT Workshop, 2000, View Graphs)"アトムテクノロジー研究体. 379 (2000)

Masashi.Hasekawa（贡献者）：“相关电子系统的相位控制（IIAS-JRCAT 研讨会，2000 年，查看图表）”Atom Technology Research Group 379 (2000)。

M.Hasegawa: "Effects of oxygen non-stoichiometry on anisotropic magnetism of triangular lattice antiferromagnet CuFeO_<2+δ> single crystals"Phys.Rev.B. 63. 184437-184443 (2001)

M.Hasekawa：“氧非化学计量对三角晶格反铁磁体 CuFeO_<2+δ> 单晶各向异性磁性的影响”Phys.Rev.B. 63. 184437-184443 (2001)

M.Hasegawa: "Thermoelectric Power of Delafossite-Type Metallic Oxide PdCoO_2"Solid State Commun.. 121. 203-205 (2002)

M.Hasekawa：“铜铁矿型金属氧化物 PdCoO_2 的热电势”Solid State Commun. 121. 203-205 (2002)

長谷川正: "デラフォサイト型遷移金属酸化物(Pd,Pt)CoO_2の単結晶育成"日本結晶成長学会誌. 27・1. 137 (2000)

长谷川正：“​​铜铁矿型过渡金属氧化物（Pd，Pt）CoO_2的单晶生长”日本晶体生长学会杂志27・1（2000年）。