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Study of superconductivity in bismuth-alloys by simultaneous measurement of transport and structural properties at high pressures and low temperatures

Research Project

Project/Area Number 24740229
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

OHMURA AYAKO  新潟大学, 研究推進機構, 助教 (60425569)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords高圧固体物性 / トポロジカル絶縁体 / 超伝導 / 構造解析 / 高圧物性 / 構造相転移
Research Abstract

This study reports pressure-induced superconducting transition in three-dimensional topological insulators investigated by the electrical resistivity measurement and the synchrotron radiation x-ray diffraction under pressure. Cu0.25Bi2(Te1-xSex)3 with concentration of x=0.01 and 0.1, which is the family of topological-superconductor candidate CuyBi2Se3, show the superconducting transitions at temperature of Tc~5K above 10 GPa. In x=0.01, the monoclinic high-pressure phase II appears at 10.9 GPa with increasing pressure. Pressure-induced superconducting transition in x=0.01, therefore, is attributed to the formation of HP-phase II. The highly bulk-insulating topological insulator Bi2Te2Se shows superconductivity at temperature of Tc~3 K above 8 GPa. At this pressure, temperature dependence of resistivity exhibits semiconducting behavior with high resistivity. Thus, in Bi2Te2Se, there is a possibility that the topological insulator phase makes the transition to the superconducting state.

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (77 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (72 results)

  • [Journal Article] Pressure-induced superconductivity in non-stoichiometric bismuth telluride Bi_<35>Te_<65>2014

    • Author(s)
      M. Einaga, A. Ohmura, F. Ishikawa, A. Nakayama, Yuh Yamada, S. Nakano, A. Matsushita and K. Shimizu
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      Journal of Physics : Conference Series, IOP Publishing

      Volume: 500巻19号 Pages: 192003-192003

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      J. Phys. Soc. Jpn

      Volume: 82 Issue: 4 Pages: 045002-045002

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.045002

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      J. Phys.: Conf. Ser

      Volume: 400 Issue: 2 Pages: 022088-022088

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      榮永茉利, 加賀 山朋子, 清水克哉, 大村彩子, 中山敦子, 石川文洋, 山田裕, 中野智志, 松下明行
    • Organizer
      第54回高圧討論会
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      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
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    • Author(s)
      松下明行, 名嘉節, 山田修平, 石川文洋, 大村彩子, 中山敦子, 山田裕
    • Organizer
      第54回高圧討論会
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      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
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    • Author(s)
      小林亮大, 山田裕, 石川文洋, 中山敦子, 大村彩子, 松下明行
    • Organizer
      第54回高圧討論会
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      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
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    • Author(s)
      中村悠輔, 百瀬孝一, 久米徹二, 佐々木重雄, 松岡岳洋, 大村彩子, 中野智志, 折茂慎一
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      第54回高圧討論会
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      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
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    • Author(s)
      田口翔太郎, 中山敦子, 大村彩子, 山田裕, 石川文洋, 谷口尚, 中野智志
    • Organizer
      第54回高圧討論会
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      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
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    • Author(s)
      大村彩子
    • Organizer
      物構研サイエンスフェスタ
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      つくば国際会議場エポカル
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    • Author(s)
      榮永茉利
    • Organizer
      物構研サイエンスフェスタ
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      つくば国際会議場エポカル
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    • Author(s)
      大村彩子
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      広島大学
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    • Author(s)
      榮永茉利
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
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    • Author(s)
      Ayako Ohmura
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      The 2013 Joint APS-SCCM/AIRAPT Conference!
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      The Westin Seattle, Washington, USA
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    • Author(s)
      Mari Einaga
    • Organizer
      The 2013 Joint APS-SCCM/AIRAPT Conference!
    • Place of Presentation
      The Westin Seattle, Washington, USA
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      大阪(口頭、審査無)
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      江口直也, 他7名
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      第53回高圧討論会
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      山田修平, 他7名
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      大阪(ポスター、審査無)
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      榮永茉利, 他9名
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      大村彩子, 他9名
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      横浜(ポスター、審査無)
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      榮永茉利, 他5名
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      日本物理学会2012年秋季大会
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      日本物理学会2012年秋季大会
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      大村彩子
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      日本物理学会秋季大会
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      横浜国立大学
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      榮永茉利
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      藤川泰彦
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    • Place of Presentation
      大阪大学会館
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      松澤理子
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    • Place of Presentation
      大阪大学会館
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Published: 2013-05-31   Modified: 2020-05-15  

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