Letter 材料：スピネル型CuIr2S4におけるIr3+とIr4+の同形八量体の形成およびスピン二量体化 2002年3月14日 Nature 416, 6877 doi: 10.1038/416155a AB2X4スピネル型構造をもつ無機化合物は特異な物理特性をもつため、多年にわたり研究されてきた。スピネル型の結晶構造は1915年にブラッグによって初めて解析され、四面体位置(A)と八面体位置(B)をカチオンが占める。B位置のカチオンの原子価が混じると興味深い物理特性が生まれる。磁鉄鉱(Fe3O4)は古典的だが未解明の例であり、Fe2+イオンとFe3+イオンが規則配列を作る傾向が、B位置のネットワークの位相的フラストレーションと競合する。チオスピネルCuIr2S4はもう1つの例であり、金属 ―絶縁体転移を起こすことでよく知られている。冷却すると230Kで電気伝導率が急激に低下し、同時に局所的磁気モーメントが失われる。今回、金属―絶縁体転移点より低い温度でCuIr2S4の結晶構造を決定したので報告する。我々の結果から、CuIr2S4は電荷の整列とスピン二量体化転移とを同時に起こすことが示された。この現象は、3次元化合物ではまれである。特に、電荷整列パターンは、Ir3+8S24とIr4+8S24という同形八量体（等原子価で、2つのキャップがついた六角形の環）からなる。この特異な配置はスピネル構造の優れた記述につながるが、ストライプ、スラブ、あるいはチェッカーボードのパターンを基礎とする既知のあらゆる電荷整列構造に比べて複雑である。 Full Text PDF 目次へ戻る
