高圧水素中における金属水素化物の電気抵抗測定技術及び鉄水素化物の電気伝導特性と結晶構造

Electrical resistance measurement techniques for metal hydrides under high-pressure H conditions & electrical transport and structural properties of FeH

松岡 岳洋*; 平尾 直久*; 大石 泰生*; 清水 克哉*; 町田 晃彦; 青木 勝敏

Matsuoka, Takehiro*; Hirao, Naohisa*; Oishi, Yasuo*; Shimizu, Katsuya*; Machida, Akihiko; Aoki, Katsutoshi

金属水素化化物の水素圧力媒体中における電気抵抗測定と低温、高圧下における鉄水素化物の電気抵抗とX線回折の同時測定に初めて成功した。3.5GPaにおける鉄水素化物の形成に伴って電気抵抗率は急激に増加することを確認した。水素化物相の25.5GPaまでの各圧力点における電気抵抗率は正の温度依存性を示すため、水素化物相は金属であることが明らかになった。16.5GPaまでは25K以下でフェルミ流体的な振る舞いが観測された。しかしながら25.5GPaでは、電気抵抗率の温度依存性に対しての方がよりよいフィッティングを示すようになり、常磁性金属の振る舞いが見られた。これは同じ圧力領域で観測されている強磁性の消失に対応していると考えられる。

We present the newly developed electrical resistance measurement technique for metal hydrides compressed in high-pressure H and the first successful simultaneous measurements of electrical resistance and X-ray diffraction of FeH at high pressures and low temperatures. The electrical resistivity showed a sharp increase with the formation of iron-hydride FeH () at 3.5 GPa. The '-phase of FeH was found to be metallic up to 25.5 GPa. The vs. curves up to 16.5 GPa approximately follow Fermi-liquid law below 25 K. However, was found to be better fitting at 25.5 GPa. This change can be related to the previously reported ferromagnetism collapse at corresponding pressures.