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FeSr$$_{2}$$YCu$$_{2}$$O$$_{6+delta}$$系における酸素配列

Oxygen arrangement in FeSr$$_{2}$$YCu$$_{2}$$O$$_{6+delta}$$ system

茂筑 高士*; 畑 慶明*; 土屋 佳則*; 井川 直樹; 星川 晃範*; 石垣 徹*; 安岡 宏*; 平田 和人*

Mochiku, Takashi*; Hata, Yoshiaki*; Tsuchiya, Yoshinori*; Igawa, Naoki; Hoshikawa, Akinori*; Ishigaki, Toru*; Yasuoka, Hiroshi*; Hirata, Kazuto*

近年、Feを基軸とするニクタイド系における超伝導や平面四配位を持つ新しいFe酸化物が報告され、Feの周りの配位と物性との関連に関心が集まっている。本系における超伝導と磁性の発現もFeの周りの酸素配位に大いに依存している。本研究では、FeSr$$_{2}$$YCu $$_{2}$$O$$_{6+delta}$$系における酸素配列を中性子回折法によって解析した。基本構造そのものは通常の固相反応法で合成可能であるが、還元アニールによりCuとFeの配列を秩序化させた。還元アニール後の構造は、アニール温度が700$$^{circ}$$C付近の場合は元の構造に対して$$sqrt{2}$$a$$times$$$$sqrt{2}$$a$$times$$2cなる単位胞を持つ超構造(斜方晶)で、それ以外では元の正方晶のままであった。これはFeの周りの酸素が四面体配位を取り、このFeO$$_{4}$$四面体が規則的に配列しているか、していないかの違いによる。さらに還元アニール後酸化アニールを施すと、CuとFeの秩序配列はそのままに酸素のみが供給され、Feのまわりの酸素は八面体配位となった。

FeSr$$_{2}$$YCu$$_{2}$$O$$_{6+delta}$$ structure exhibits superconductivity around 60 K, when it is properly annealed in N$$_{2}$$ and subsequently in O$$_{2}$$. In this study, oxygen arrangement in FeSr$$_{2}$$YCu$$_{2}$$O$$_{6+delta}$$ system is investigated by the neutron diffraction method. Cu and Fe in the crystal were ordered by annealing around 700$$^{circ}$$C in N$$_{2}$$ due to structure phase transition from the tetragonal to monoclinic phase with a superlattice structure. It was revealed that the FeO$$_{4}$$ tetrahedron was formed and ordered in the crystal while disordered in the original structure without N$$_{2}$$-annealing. It was observed that the FeO$$_{4}$$ tetrahedron changed to the octahedron by the subsequently annealing in O$$_{2}$$.

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