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金子 耕士; 松田 達磨; 木村 宏之*; 野田 幸男; 目時 直人; 門馬 綱一*; 泉 富士夫*
no journal, ,
Recently, a large-amplitude thermal vibration of a guest ion inside an oversized cage, called rattling, is considered to play a vital role for unconventional physical properties in 
. A precise single-crystal neutron diffraction and a maximum-entropy analysis are powerful method to reveal unconventional motion of rattling ions; this combination enables us a model-independent analysis to obtain an time-averaged picture of rattling motion in real space. Widely distributed anisotropic nuclear densities of 
in the Sb icosahedron cage were revealed in PrOs
Sb
, NdOsSb and PrRuSb at room temperature. Note that a substantial difference was found in a distribution of rattling ions between 
Sb with 
=Os and Ru. The difference between Sb with =Os and Ru implies that the size mismatch is not a necessary and sufficient condition for anharmonicity, and may related to the cage type in skutterudites.
金子 耕士; 松田 達磨; 石川 喜久*; 木村 宏之*; 野田 幸男; 門馬 綱一*; 泉 富士夫*
no journal, ,
大きなカゴというナノ空間を有する化合物において、カゴに内包される原子が置かれる特殊な環境により、優れた熱電性能や超伝導など、基礎・応用の両面において魅力的な特性が発現する。カゴの内部構造や、内包原子の運動と物性との相関について明らかにするため、中性子散乱実験を行った。配列ナノ空間を有する物質として、充填スクッテルダイトに着目した。同程度のカゴサイズを有する3つの化合物について単結晶中性子回折実験を行い、振動を反映した原子核密度分布を明らかにした。スクッテルダイトについて、内包イオンの異なるPrOsSbとNdOsSbではほぼ同様の核密度分布が得られたのに対し、PrRuSbでは分布の形状が大きく異なることを明らかにした。この結果は、物性を支配する原子の振動状態が、単にカゴの大きさだけで決まるのではなく、カゴを構成する電子状態と強い相関を持つことを示している。