高圧反応による共有結合性金属化合物群の創製と新規超伝導体の探索

• 研究課題/領域番号: 24550233
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 福岡 宏 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00284175)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 高圧 / 超伝導 / 金属間化合物 / Zintl相 / 高圧合成 / 共有結合性金属間化合物 / 強相関系

研究成果の概要

新規超伝導体の合成と共有結合性金属間化合物の創製・発展を目指した本課題で得た主な結果を列記する。1. Tc=3.6 Kを持つLu-Ge系超伝導体の構造解析に成功した。2.シェブレル相Mo6S8の初めての多形の高圧合成に成功した。3. とても珍しい電子不足型共有結合性金属間化合物であるNaGe2の合成と結晶構造の解析に成功した。4. La-Lu-Ge三元型においてTc=9.4 Kの新超伝導体の発見に成功した。5. Sr-Ge系においてもTc=6.0 Kの新化合物の高圧合成に成功しその結晶構造と電子構造を解明した。以上から共有結合性金属間化合物群の物性と構造に関する多くの知見を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Ｈｉｇｈ－Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｙｎｅｔｈｅｓｉｓ， Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｎｅｗ Ｇｅｒｍａｎｉｄｅｓ， Ｎａ３Ｐｔ４Ｇｅ１３ ａｎｄ Ｎａ３Ｐｔ２Ｇｅ１４ (2015)
  • 著者名/発表者名: Ｄａｉｓｕｋｅ Ｓａｉｔｏ ａｎｄ Ｈｉｒｏｓｈｉ Ｆｕｋｕｏｋａ
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ 巻: １０ 号: 1 ページ: 147-150
  • DOI: 10.1166/jno.2015.1704
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 高圧力下で生成する超伝導ジャーマナイドの結晶構造と電子構造 ～金属化したZintl相を求めて～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 福岡 宏
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 巻: 24 ページ: 195-203
  • NAID: 130004690974
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 高圧合成を利用した新規14族化合物の合成と超伝導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福岡 宏
  • 雑誌名: ケミカルエンジニヤリング 巻: 59 ページ: 36-41
• [雑誌論文] A New Polymorph of Mo3S4 Prepared using a High-Pressure Synthesis Technique: Crystal Structure, Electronic Property, and Band Calculation (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukuoka, Kumi Masuoka, Teruhiko Hanaoka, and Kei Inumaru
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 52 号: 14 ページ: 7918-7922
  • DOI: 10.1021/ic400423n
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and thermoelectric properties of Cu6Fe4Sn12Se32 single crystal (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Suekuni, K Tsuruta, H. Fukuoka, M. Koyano
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: in press ページ: 91-94
  • DOI: 10.1016/j.jallcom.2013.02.032
  • 査読あり
• [学会発表] Crystal Structures, Band Structures and Electrical Properties of Binary Germanides of Electropositive Elements Prepared by High-Pressure and High-Temperature Synthesis (2015)
  • 著者名/発表者名: ○H. Fukuoka, K. Baba, M. Yoshikawa, F. Ohtsu, D. Saito, D. Matsumura, and K. Yoshii
  • 学会等名: ＡＩＲＡＰＴ ２０１５
  • 発表場所: Madrid Spain
  • 年月日: 2015-08-30 – 2015-09-04
• [学会発表] High-pressure Synthesis, Structure and Electrical Properties of Rhodium and Cobalt Skutterudites (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukuoka
  • 学会等名: Collaborative Conference on 3D and Materials Research (CC3DMR) 2015
  • 発表場所: Busan South Korea
  • 年月日: 2015-06-15 – 2015-06-19
  • 招待講演
• [学会発表] La-Lu-Ge 三元系における新規超伝導物質の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: ○西川拓弥，福岡 宏, 犬丸 啓
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島大学 常三島キャンパス
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [学会発表] High-pressure synthesis, structures, and properties of new germanides (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Saito and ○Hiroshi Fukuoka
  • 学会等名: Collaborative Conference on 3D and Materials Research (CC3DMR) 2014
  • 発表場所: Incheon/Seoul South Korea
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] 高温高圧条件下で生成するLu-Ge系化合物の構造と物性
  • 著者名/発表者名: 福岡 宏・大津史子・原田桃子・山崎順也・犬丸 啓
  • 学会等名: 日本化学会第９４春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス
• [学会発表] 高圧反応で合成したジャーマナイドの熱分解挙動と物性
  • 著者名/発表者名: 山崎順也・大津史子・原田桃子・福岡 宏・犬丸 啓
  • 学会等名: 2013年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
• [学会発表] 高温高圧反応を用いて合成したCeSn3-CeGe3固溶体におけるCeの価数揺動状態の変化
  • 著者名/発表者名: 堀野 豊・福岡 宏・犬丸 啓
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟市朱鷺メッセ
• [学会発表] 高温高圧反応による新規化合物NaGe2 の合成と構造
  • 著者名/発表者名: 渡邊江里佳，福岡宏，犬丸啓
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
• [学会発表] Na-Ge 系化合物の高圧合成と構造
  • 著者名/発表者名: 渡邊江里佳・齋藤大祐・友光佑介・福岡宏・犬丸啓
  • 学会等名: 第51回基礎科学討論会
  • 発表場所: 仙台国際センター
• [学会発表] 非シェブレル型硫化物Mo3S4の結晶構造と電子軌道計算
  • 著者名/発表者名: 福岡 宏・舛岡紅実・花岡輝彦・犬丸 啓
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 2013年 年会
  • 発表場所: 東工大 大岡山キャンパス
• [学会発表] 高温高圧反応を用いた強相関系化合物CeGexSn3-x (0≤x≤3)の合成と構造および物性評価
  • 著者名/発表者名: 堀野豊・福岡宏・犬丸啓
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 2013年 年会
  • 発表場所: 東工大 大岡山キャンパス