1　背景―――――――――――――――2

4. ZrOClの作成法――――――――――4
5. β-CeSIについて―――――――――6
6. β-CeSIを得るには――――――――7

2　目的―――――――――――――――9

3　β-CeSIの作成――――――――――10

1. 実験方法――――――――――――10
2. 実験結果――――――――――――12
3. 考察――――――――――――――18
4. 今後の課題―――――――――――19

1背景

1. 　β-ZrNClとβ-HfNClのT_cについて

• SmSI型の層状物質β-ZrNClとβ-HfNClにLi（Na）をインターカレーションすると、ホストの結晶構造はYOF構造となり、それぞれ転移温度T_c＝15K、25.5Kの超伝導物質となる。

• この2つの物質におけるT_cの違いは、異なる層間のZr-Zr間とHf-Hf間の距離と、BCS理論の式で説明される。

（Zr-Zr間距離）＜（Hf-Hf間距離）

（β-ZrNClのT_c）＜（β-HfNClのT_c）

1-2　層間距離の大きな物質を考える

☆　β-ZrNClやβ-HfNClと同構造で層間の大きな　　　　　物質としてZrOClとβ-CeSIが考えられる。

図1　バンドによる層間の模式図

1-3　ZrOClについて

CORBETTらの論文によると、

（X…Cl、Br）

という反応で、ZrCl（O_y）が完全に酸化状態になる

（y=1）と、ZrCl（O_y）はSmSI構造の結晶となる。

5. β-CeSIについて

CeSIを高温にして出来る（above500℃）β-CeSIは、

SmSI型の構造となっている。

表1　構造と標準圧力相における格子定数

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

図2　α-CeSI型とSmSI型の層の構造

6. β-CeSIを得るには

というBECKらの文献によると、

• 以上要約すると、石英管の中に真空封入されたグラファイトるつぼ中、100℃で1時間加熱後、430〜450℃で2〜4週間加熱する。その後ゆっくりと室温へ戻す（炉冷）、となる。

2. 目的

　

　SmSI型であり、層間距離がより大きいβ-CeSIを作成し、インターカレーションを成功させ、より高いT_cを目指す事。

　また、この構造の物質に対するインターカレーションの試みを他ではやったという報告はなく、出来あがる物質の性質（熱電材料、強相関電子系）にも興味が持てる所である。

4. β-CeSIの作成

1. 実験方法（1）

• CeSI3とSをグローブボックス中でモル比1：1でパイレックスガラス管に混合。

　　　20分　　　 1時間　　　 1時間

室温　⇒　150℃　⇒　150℃　⇒　450℃

60時間

　⇒　450℃　⇒　炉冷

• 加熱終了後グローブボックス中で取り出し、試料の一部をガラス板の上に載せテープを貼り外気を遮断しX線回折装置にかける。

1. 実験方法（2）

• 基本的に方法は（1）の時と同じ。加熱の温度を450℃ではなく550℃にする。加熱時間は同じ（60時間）。

1. 実験方法（3）

• パイレックスガラス管に試料だけではなく、カーボン（C）をペレットにしたものを一緒に封入した。
• 加熱温度は450℃、加熱時間は1週間かけた。

2. 実験結果

X線回折装置による結果は以下の通り。

3-3考察

　原料となるCeI₃のピークが既にICDD cardsのデータと一致していないことを考えると、原材料CeI₃（高純度化学研究　純度99.9％　形状Anhydrous）が既に変質してしまっていた可能性が考えられる。

　実際に物質を作ってみたが、β-CeSIは出てこなかった。作成方法を見てみると、時間をかけるかカーボンを入れるかで変化が現れることはわかる。しかし目的の反応がほとんど進んでいないのかもしれない。

3-4今後の課題

• グラファイトのるつぼを導入する。
• 加熱時間を長くかける。
• 原材料の品質を確実なものにする。

• Ce metalを用いる。
• CeI₃を自作する。