新奇量子現象を示す層状無機セラミックス材料の合成と評価

具有新颖量子现象的层状无机陶瓷材料的合成与评价

基本信息

批准号：
17750059
负责人：
加藤将樹
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Doshisha University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

近年Co酸化物における初めての超伝導体が発見され,この化合物の結晶構造における三角格子CoO_2層のスピンフラストレーションが,超伝導発現に寄与していると考えられている.本年は,層状無機セラミックス化合物の中で,特にBi_2Sr_2Co_2O_yに着目した.この化合物は,Co酸化物超伝導体と同様の三角格子CoO_2層を有する.したがってCoO_2層のキャリアー濃度や結晶構造を変化させることにより,三角格子CoO_2層の電子状態を制御できると考えられる.そこでCoO_2層のキャリアー濃度を変化させるために元素置換を行い,さらに,CoO_2層間距離を制御するためにヨウ素,臭素をインターカレートした試料を作成し,その物性を詳細に評価し,構造と物性の関連について考察した.まずPbを置換した試料Bi_<2-x>Pb_xSr_2Co_2O_yにおいて,磁気・電気的特性の評価より,Pbを置換することにより,CoO_2層にキャリアーがドープされたことを確認した.次にBi_2Sr_2Co_2O_y相および,元素置換された化合物において,適切な反応条件下においてヨウ素および臭素がインターカレートされることを確認した.インターカレーションによりCoO_2面内構造は変化せず,層間距離のみ大きく増加することが分かった.得られた試料の磁気・電気的特性の測定結果より,ヨウ素をインターカレートした試料ではCoO_2層の二次元性が増加し,金属的になったと考えられる.また臭素をインターカレートした試料では,電気抵抗率の絶対値はホスト物質,ヨウ素をインターカレートした試料よりも小さくなり,さらに低温において金属-半導体転移が見られた。これらの結果から,CoO_2層間に臭素を含むブロック層を介して結合が生じていると考えられる.金属状態における電気抵抗率は金属-半導体転移以上の温度でT^2に比例しており,詳細な解析の結果,この領域において電子相関が強められていることが明らかとなった.このような電子相関が強く金属的な領域では,新奇な物性の発現が期待され,今後詳細な物性評価が必要であると考えられる.

近年来，已经发现了CO氧化物中的第一个超导体，并认为该化合物的晶体结构中三角形晶格COO_2层的自旋挫败感有助于超导性表达。该化合物具有类似于CO氧化物超导体的三角晶格COO_2层。使用碘和Bromin的互粒子来控制该属性，并在样本BI__XSR_2CO_2O_Y中详细评估了结构和物理特性之间的关系。 PB从磁性和电特性的评估中确认载体已被掺入，然后确认碘和溴在适当的反应条件下在BI_2SR_2CO_2O_Y相中互相互为发现内部结构没有变化，并且在iodine中的COO_2层中仅在层间距离中显着增加认为它已成为溴的金属，电阻率的绝对值小于宿主材料，碘相互互动的样品，并且在低温下看到了金属 - 溶液。基于这些结果，在金属态转移的温度下，通过在COO_2层之间包含溴的块层与T^2成正比。，据显示，在这种强大的金属区域中，电子相关性增强了。

项目成果

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专利数量（0）

Bi and Sr substitution effects on the spin-gap system Pb_2V_3O_9

Bi和Sr替代对自旋能隙系统Pb_2V_3O_9的影响

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Physical Review B 73
影响因子：
0
作者：
Shingo Nakane et al.;Masaki Kato et al.;Masaki Kato et al.;Takeshi Waki et al.
通讯作者：
Takeshi Waki et al.

低次元量子スピン系無機化合物の合成と物性

低维量子自旋无机化合物的合成及物理性质

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
化学と工業 58巻・9号
影响因子：
0
作者：
Shingo Nakane et al.;Masaki Kato et al.;Masaki Kato et al.;Takeshi Waki et al.;Kumiko Morimoto et al.;M.Kato et al.;C.Michioka et al.;加藤将樹
通讯作者：
加藤将樹

^2D NMR study in the novel superconductor Na_<0.35> CoO_2・1.3H_2O

^新型超导体Na_<0.35> CoO_2・1.3H_2O的二维核磁共振研究

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Physica B 359-361
影响因子：
0
作者：
Shingo Nakane et al.;Masaki Kato et al.;Masaki Kato et al.;Takeshi Waki et al.;Kumiko Morimoto et al.;M.Kato et al.;C.Michioka et al.
通讯作者：
C.Michioka et al.