ベータ・バナジウム・ブロンズにおける金属絶縁体転移と圧力誘起超伝導の解明

β-钒青铜中金属-绝缘体转变和压力诱导超导性的阐明

• 批准号: 08J05321
• 负责人: 山内 一宏
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J05321/
• 关键词: 強相関電子系; 3d遷移金属酸化物; 核磁気共鳴; 金属絶縁体転移; 高圧物性; 強相関電子系; 3d遷移金属酸化物; 核磁気共鳴; 金属絶縁体転移; 高圧物性

擬一次元導体ベータ・バナジウム・ブロンズβ-Na_<0.33>V_2O_5の基底状態は、電荷秩序型絶縁体であるが、高圧下では金属となり、金属絶縁体転移近傍の圧力下(約8GPa)において超伝導相が出現する。この超伝導相は、バナジウム酸化物として初の超伝導であること、電荷秩序相と隣接することから、新奇な超伝導発現機構が期待され注目を集めている。本年度は、金属相におけるスピン・電荷物性のカチオン依存性、および、圧力依存性を明らかにするため、以下の研究に取り組んだ。我々は、金属相のカチオン依存性を調べるため、擬一次元導体β-Li_<0.33>V_2O_5を取り上げ、単結晶試料を用いた角度制御型NMR測定を行った。X線回折実験による結晶構造解析では、Liイオンの原子配列に関して不明な点があったが、^7Li核のNMR測定からLiイオンが室温からジグザグ秩序を形成していることを明らかにできた。また、^<51>V核のNMR測定を行ったところ、Liのジグザグ秩序に伴いラダー内において電荷不均化と磁気揺らぎの異常な増強が生じることを見出した。これらの結果は、「(11)研究発表」、「雑誌論文」の1番として出版された。また、「学会発表」の1番として発表した。また、高圧下金属相の電子構造、および、磁気相関を明らかにするため、2軸回転機構付きのピストンシリンダー型高圧セルを用いて、単結晶試料を用いた2.4GPaまでの角度制御型NMR測定を行った。その結果、Naの秩序化によりラダー内において電荷不均化が生じること、加圧によりその電荷不均化は著しく抑制されることを見出した。また、各Vサイトの静磁化率を比較したところ、全てのVサイトのスピン磁化率が加圧に伴い減少した。これは、各ラダーの電子充填率は圧力に依存しないことを示唆している。これらの結果は、「(11)研究発表」、「学会発表」の2、3、4番目として発表した。

伪二维导体的基态β-vanadium青铜β-NA_ <0.33> v_2o_5是电荷订购的绝缘体，但在高压下变成金属，并且在金属绝缘体过渡附近的压力下（约8GPA）出现超导阶段。这个超导阶段是第一个超导氧化钒，与电荷订购相毗邻，预计将产生一种新型的超导性表达机制，引起人们的注意。今年，我们研究了以下研究，以阐明金属相中自旋和微积分性质的阳离子和压力依赖性。我们采用了伪一维导体β-LI_ <0.33> v_2o_5，并使用单晶样品进行了角度控制的NMR测量。使用X射线衍射实验的晶体结构分析表明，关于原子的原子排列有一些未知点，但是 ^7li核的NMR测量结果表明，li离子从室温形成了锯齿形顺序。此外，进行了 ^<51> V核的NMR测量值，发现由于LI的锯齿形顺序，梯子中发生了磁波的异常增强。这些结果被发表为“（11）研究演示”和“期刊论文”。这也是“研究演示”的第一介绍。此外，为了阐明金属相在高压下的电子结构和磁相关性，使用活塞缸型高压池和两轴旋转机制进行了高达2.4 GPA的角度控制的NMR测量。结果，发现NA的排序导致电荷梯子内的电荷不成比例，并且电荷不成比例被压力显着抑制。此外，在比较每个V位点的静态敏感性时，所有V位点的自旋敏感性随压力降低。这表明每个梯子的电子填充速率是不依赖压力的。这些结果被视为第二，第三和第四结果，即“（11）研究演示”和“学术介绍”。