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BiS2系層状超伝導体における局所結晶構造の解明と電荷密度波転移の検証

Research Project

Project/Area Number 16J05692
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

梶谷 丈  首都大学東京, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords超伝導 / 単結晶育成 / 構造相転移 / 超伝道
Outline of Annual Research Achievements

研究計画に従って、昨年度申請者はRO1-xFxBiS2(R:希土類)の高純良な単結晶育成法を確立するべく、CsClフラックス法やCVD法等の方法により試行錯誤を行い、LaO1-xFxBiS2 (x = 0.1 - 0.5) における単結晶育成方法を確立した。これらの成功により得られた単結晶を用いて、本年度、高エネルギー加速器研究機構の放射光科学施設(PF)にて精密な単結晶構造解析を行った。この実験により、LaO1-xFxBiS2では、xに依存した、構造相転移や長周期構造が現れることを、初めて明らかにすることに成功した。この長周期構造の発現に伴い、ギャップが開くことが予想されるため、マクロ測定において確認すべく、この試料の輸送特性(電気抵抗・ホール)および磁化測定を行った。その結果、超周期構造の発現に伴い、電気抵抗率は著しく上昇すると同時に、ホール係数においてキャリア密度の減少が観察された。磁化測定においても、超格子反射の発現温度付近において、傾きの変化を観察し、状態密度が変化している可能性を示唆する結果を得た。

EuFBiS2においても、世界で初めて純良単結晶の育成に成功し、世界で初めて単結晶を用いた輸送特性および磁化特性測定に成功した。これらの基礎物性測定の結果、Euの価数が温度依存して変化することを見出した。さらに、低温においてEuの価数や磁気的状態に深く関わると思われる、巨大な磁気抵抗効果が現れることを明らかにした。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Anisotropic two-gap superconductivity and the absence of a Pauli paramagnetic limit in single-crystalline LaO0.5F0.5BiS22018

    • Author(s)
      Chan Y. C.、Yip K. Y.、Cheung Y. W.、Chan Y. T.、Niu Q.、Kajitani J.、Higashinaka R.、Matsuda T. D.、Yanase Y.、Aoki Y.、Lai K. T.、Goh Swee K.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 97 Issue: 10 Pages: 104509-104509

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.104509

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Metallic phase in stoichiometric CeOBiS2 revealed by space-resolved ARPES2018

    • Author(s)
      T. Sugimoto, E. Paris, T. Wakita, K. Terashima, T. Yokoya, A. Barinov, J. Kajitani, R. Higashinaka, T. D. Matsuda, Y. Aoki, T. Mizokawa and N. L. Saini
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 2011-2011

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Single crystal growth and physical properties of BiS 2 -layered compound Eu3Bi2S4F42018

    • Author(s)
      Higashinaka Ryuji、Endo Hideaki、Kajitani Joe、Matsuda Tatsuma D.、Aoki Yuji
    • Journal Title

      Physica B: Condensed Matter

      Volume: 536 Pages: 824-826

    • DOI

      10.1016/j.physb.2017.09.092

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intrinsic Phase Diagram of Superconductivity in the BiCh2-Based System Without In-Plane Disorder2017

    • Author(s)
      Nagasaka Kouhei、Nishida Atsuhiro、Jha Rajveer、Kajitani Joe、Miura Osuke、Higashinaka Ryuji、Matsuda Tatsuma D.、Aoki Yuji、Miura Akira、Moriyoshi Chikako、Kuroiwa Yoshihiro、Usui Hidetomo、Kuroki Kazuhiko、Mizuguchi Yoshikazu
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 86 Issue: 7 Pages: 074701-074701

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.074701

    • NAID

      210000134439

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Electronic structure of self-doped layered Eu3F4Bi2S4 material revealed by x-ray absorption spectroscopy and photoelectron spectromicroscopy2017

    • Author(s)
      E. Paris, T. Sugimoto, T. Wakita, A. Barinov, K. Terashima, V. Kandyba, O. Proux, J. Kajitani, R. Higashinaka, T. D. Matsuda, Y. Aoki, T. Yokoya, T. Mizokawa, and N. L. Saini
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 95 Issue: 3 Pages: 035152-035152

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.035152

    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Intrinsic Phase Diagram of Superconductivity in the BiCh2-based System Without In-plane Disorder2017

    • Author(s)
      A. Nishida, R. Jha, J. Kajitani, O. Miura, R. Higashinaka, T.D. Matsuda, Y. Aoki, A. Miura, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, H. Usui, K. Kuroki, Y. Mizuguchi
    • Journal Title

      arXiv

      Volume: 1702 Pages: 1-21

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Unconventional 4f-Electron Magnetism in Ln(O,F)BiS2 Layered Superconductors2018

    • Author(s)
      青木勇二
    • Organizer
      The 21st International Conference on Solid Compounds of Transition Elements 2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] LaO1-xFxBiS2における長周期格子変調のx依存性2017

    • Author(s)
      梶谷丈
    • Organizer
      日本物理学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Observation of superlattice reflections in BiS2 layered superconductor LaO0.5F0.5BiS22017

    • Author(s)
      梶谷丈
    • Organizer
      J-Physics International Workshop 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetic and structural properties of BiS2-based layered superconductors LnO1-xFxBiS22017

    • Author(s)
      東中隆二
    • Organizer
      J-Physics International Workshop 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structural Phase Diagram and Anomalous Magnetic Properties in Superconductor of LnO1-xFxBiS2 (Ln: rare earth elements)2017

    • Author(s)
      松田達磨
    • Organizer
      30th International Symposium on Superconductivity
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] LaO1-xFxBiS2における長周期格子変調2017

    • Author(s)
      梶谷丈A、三田昌明A、東中隆二、松田達磨、青木勇二、佐賀山基、佐賀山遼子、熊井玲児,村上洋一
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] EuFBiS2の単結晶育成と物性測定2016

    • Author(s)
      首都大院理工A、京大院工B 梶谷丈、遠藤秀晃、高津浩、浅野卓也、三田昌明、東中隆二 、松田達磨、青木勇二
    • Organizer
      J-Physics領域全体会議
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 単結晶LaO1-xFxBiS2の電子輸送効果2016

    • Author(s)
      梶谷丈、東中隆二、三田昌明、松田達磨、青木勇二
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] LaO1-xFxBiS2におけるF濃度と格子変調の関係2016

    • Author(s)
      梶谷丈、佐賀山基、佐賀山遼子、三田昌明、松田達磨、青木勇二
    • Organizer
      TMUシンポジウム
    • Place of Presentation
      首都大学東京
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] 「J-Physicss:多極子伝導系の物理」ニュースレター第2号2016

    • Author(s)
      播磨 尚朝
    • Total Pages
      56
    • Publisher
      神戸大学大学院理学研究科 物理学専攻
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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