正20面体クラスター固体の新奇な相転移に関する研究

二十面体团簇固体新型相变研究

基本信息

批准号：
11J09596
负责人：
西本一恵
金额：
$ 1.02万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

準結晶やその近似結晶は、多重殻構造からなる正20面体対称クラスターを局所構造に有する金属間化合物である。本研究は、Cd6Ca及びCd6Ybで発見された12個の希土類元素Mで構成される正20面体クラスターに内包された原子群が、規則-不規則化することによって起こる構造相転移の全貌を明らかにすることを目的として研究を行った。具体的には、最初に構造相転移の報告のあったCd6CaとCd6Ybと同型構造の、4個のCd原子からなる4面体を内包したM正20面体クラスターの多重殻構造をもつ正20面体対称クラスターが体心位置に配置された構造を持つ、16種のCd6M(M=希土類元素)立方晶群やそれと同型構造をもつCd系準結晶やAg系準結晶において、電気抵抗率測定または透過型電子顕微鏡観察などを用い、相転移の有無の探索、相転移後の超格子構造の解明を行った。1)本年は、Cd6M(M=Ho, Er, Tm, Lu)を中心に試料作製条件の再調整・探索後、主に透過型電子顕微鏡による観察を行った。100K付近で透過型電子顕微鏡観察を行ったところ、新たにCd6M(M=Ho, Er, Tm)において電子回折法により超格子反射の生成を観察し、またそれらが低温では2倍周期のC底心単斜晶に構造相転移することを明らかにした。また、Cd6Luにおいては作製条件を調整しても構造相転移は100Kでも観測されなかった。2)Cd6Mと同様に、M正20面体クラスター内に4面体を有するAg-In系準結晶において、試料作製条件の探索及びその構造相転移の有無の探索を行った。室温において特異な対称性をもつ収束電子回折図形が得られたが、まだ低温域や高温域での構造相転移の有無の判別には至っていない。

准晶体和准晶体是具有由多壳结构组成的二十面体对称簇局部结构的金属间化合物。本研究阐明了在Cd6Ca和Cd6Yb中发现的由12种稀土元素M组成的二十面体簇中所包含的原子团变得有序和无序时发生的结构相变的全貌。具体而言，二十面体对称性具有包含由四个Cd原子组成的四面体的M二十面体簇的多壳结构，其与Cd6Ca和Cd6Yb同构，其结构相变是首次报道的簇的结构。位于身体的中心。在 16 种 Cd6M（M = 稀土元素）立方晶体群以及具有同质结构的 Cd 基准晶和 Ag 基准晶中，我们使用电阻率测量或透射电子显微镜研究了相变的存在或不存在。并阐明了相变后的超晶格结构。 1）今年，主要针对Cd6M（M=Ho、Er、Tm、Lu）的制样条件进行了重新调整和探索，主要使用透射电子显微镜进行观察。当我们在100K左右进行透射电子显微镜时，我们通过电子衍射方法新观察到了Cd6M（M=Ho，Er，Tm）中超晶格反射的产生，并且在低温下，我们观察到这些超晶格反射以C基的形式出现研究表明，该结构经历了向中心单斜晶体的结构相变。此外，在Cd6Lu中，即使调整制备条件，即使在100K下也没有观察到结构相变。 2）与Cd6M类似，我们研究了样品制备条件以及M二十面体团簇内具有四面体的Ag-In准晶是否存在结构相变。尽管在室温下获得了具有不寻常对称性的会聚电子衍射图，但尚无法确定在低温或高温下是否存在结构相变。