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層状およびカゴ状構造を有するエキゾチック超伝導体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17038020
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関広島大学

研究代表者

山中 昭司  広島大学, 大学院工学研究科, 教授 (90081314)

研究分担者 藤 秀樹  広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 助教授 (60295467)
浴野 稔一  広島大学, 大学院総合科学研究科, 助教授 (40185103)
犬丸 啓  広島大学, 大学院工学研究科, 助教授 (80270891)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2006年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード層状超伝導 / 超伝導異方性 / 薄膜合成 / トンネル分光 / モリブデン窒化物 / フラーレンポリマー / 超高圧合成 / カゴ状構造超伝導体
研究概要

山中は,シリコンクラスレート超伝導体Ba_8Si_<46>を超高圧で処理し,さらにSiリッチなBaSi6に構造転移することを明らかにした。La-Si2元系では,新たに高圧相LaSi_5の合成に成功し,Siからなるポリアセン擬1次元鎖を含み,Tc=11Kの超伝導体となることを明らかにした。MgB_2と同形のBaAlSiは超伝導を示さないが,Siが僅かに過剰なBaAl_<0.95>Si_<1.05>はTc=3Kの超伝導体となることを見いだした。
藤は、ZrNC10.7の塩素核のNMR測定に成功し、核磁気縦緩和率1/T1の測定をおこなった。常伝導状態では、1/T_1T=10^<-4>1/sKと通常のメタル状態に於いて観測される値より1桁以上小さな値をとることが明らかとなった。このことは、塩素サイトの部分状態密度が小さいことを示す。超伝導転移温度以下では、1/T1はHebel-Slighter peakや指数関数的な温度依存性を示さず、8K付近に磁束格子の運動に起因する緩和率の極大を示す。これらより、この物質の2次元的超伝導特性を明らかにした。
浴野は,STM/STSによりMgB_2やCaAlSiの局所電子状態の測定を行なっているが,さらに詳しく調べるため,表面観測にとって最も重要なパラメーターである仕事関数の空間分布の測定を開始した.基準物質であるBi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y>について,この物質の仕事関数は,原子格子点の直上で大きい,BiO面変調構造の欠損部分で低く中腹部で高い,超伝導ギャップ分布との相関は弱い,など数々の新事実を見いだした.
犬丸は,CrNは反強磁性体でありT_N~270Kでmonoclinicな格子歪みを生じる.MgO(001)上に成長したCrN(001)薄膜では,バルクのT_N近傍で構造転移がみられるが,Al_2O_3面上のCrN(111)薄膜は構造転移を起こさなかった.つまりミスマッチが大きく格子が緩和した薄膜でも基板の効果で構造転移の有無を制御できた.CrN(111)薄膜の電気伝導にも異常が現れず,この膜は常磁性を保っていると推定された.

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (21件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] NMR studies of layered Nitride superconductors2007

    • 著者名/発表者名
      H.Tou
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Scanning tunneling microscopy and spectroscopy of MgB22007

    • 著者名/発表者名
      T.Ekino
    • 雑誌名

      J. Phys. Conf. Ser. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Missing superconductivity in BaAlSi with the AlB2 type structure2007

    • 著者名/発表者名
      S.Yamanaka
    • 雑誌名

      Physica C 451

      ページ: 19-23

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Tunneling spectroscopy of AlB_2 type silicide CaAlSi2006

    • 著者名/発表者名
      T.Takasaki
    • 雑誌名

      Physica B 383

      ページ: 80-81

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Tunneling spectroscopy of the electron-doped superconductors MNCl_<0.7> (M=Hf, Zr)2006

    • 著者名/発表者名
      T.Takasaki
    • 雑誌名

      Physica C 445-448

      ページ: 77-79

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Evolution of the Binary System Ba-Si Treated under High-Pressure and High-Temperature conditions2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yamanaka
    • 雑誌名

      Z. Naturforschng. 61b

      ページ: 1493-1499

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] フラーレンC60の3次元化-炭素クラスレートの合成をめざして-2006

    • 著者名/発表者名
      山中昭司
    • 雑誌名

      固体物理 41

      ページ: 407-413

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Distortion and Suppression of Superconductivity in Stoichiometric B1-MoN Epitaxial Thin Films2006

    • 著者名/発表者名
      K.Inumaru
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 73

    • NAID

      120000883683

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Superconducting Molybdenum Nitride MoNx (0.5【less than or equal】x【less than or equal】1) Films with Controlled Composition2006

    • 著者名/発表者名
      K.Inumaru
    • 雑誌名

      Physica B 383

      ページ: 84-85

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] An Attempt of Prepare Carbon Clathrate Compounds using High Pressure and High Temperature Conditions2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yamanaka
    • 雑誌名

      Physica B 383

      ページ: 59-62

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Superconducting Molybdenum Nitride Epitaxial Thin Films Deposited on MgO and α-Al_2O_3 Substrates by Molecular Beam Epitaxy2006

    • 著者名/発表者名
      K.Inumaru
    • 雑誌名

      Appl. Surface Sci. 253

      ページ: 2863-2869

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Tunneling spectroscopy of the electron-doped superconductors MNCl_<0.7> (M=Hf,Zr)2006

    • 著者名/発表者名
      T.Takasaki
    • 雑誌名

      Physica C (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Distortion and Suppression of Superconductivity in Stoichiometric B1-MoN Epitaxial Thin Films2006

    • 著者名/発表者名
      K.Inumaru
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 73

    • NAID

      120000883683

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron Conductive Three-Dimensional Polymer of Cuboidal C_<60>2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yamanaka
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 96

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Superconducting Molybdenum Nitride MoNx (0.5【less than or equal】x【less than or equal】1) Films with Controlled Composition2006

    • 著者名/発表者名
      K.Inumaru
    • 雑誌名

      Physica B (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] An Attempt of Prepare Carbon Clathrate Compounds using High Pressure and High Temperature Conditions2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yamanaka
    • 雑誌名

      Physica B (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Upper critical field in the electron-doped layered superconductor ZrNCl0.7 : Magnetoresistance studies2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tou
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 72

    • NAID

      120000881853

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Tunneling spectroscopy of deintercalated layered nitride superconductors ZrNCl_<0.7>2005

    • 著者名/発表者名
      T.Takasaki
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Japan 74

      ページ: 2586-2591

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatially heterogeneous character of superconductivity in MgB_2 as revealed by local probe and bulk measurements2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ekino
    • 雑誌名

      Physica C 426-431

      ページ: 230-233

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Superconducting β-Mo_2N Crystalline Phase on Si Substrate : An Application of Pulsed Laser Deposition to Nitride Chemistry2005

    • 著者名/発表者名
      K.Inumaru
    • 雑誌名

      Chem.Mater. 17

      ページ: 5935-5940

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 結晶内部の"すきま"を利用する新物質・材料開発2005

    • 著者名/発表者名
      山中昭司
    • 雑誌名

      未来材料 5(11)

      ページ: 38-43

    • NAID

      130006975059

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 無機ナノシートの科学と応用 (分担執筆)2005

    • 著者名/発表者名
      山中昭司
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      シーエムシ出版
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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