配列ナノ空間物質の伝導:熱伝導・電気伝導・超伝導

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: New Materials Science Using Regulated Nano Spaces －Strategy in Ubiquitous Elements
• Project/Area Number: 19051001
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 谷垣 勝己 Tohoku University, 大学院・理学研究科, 教授 (60305612)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊田 直樹 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50124607) ; 松井 広志 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (30275292)
• Keywords: ナノ物質 / クラスレート / フラーレン / ボロンクラスタ / アルミノケイ酸クラス / 超伝導 / 磁性

Research Abstract

本特定領域研究では、配列ナノ空間を有する物質群の伝導・磁気物性を研究した。H19年度では、純粋なIV族元素(C,Si,Ge)を構成要素として形成されるナノ配列空間を有する多面体ネットワーク物質の電気伝導と熱伝導を中心に研究した。多面体をネットワークとして組み合わせてできる固体は配列ナノ空間を有し、その配列ナノ空間の中にアルカリ金属元素(Na,K,Rb,Cs)、アルカリ土類金属元素(Sr,Ba)、磁性元素Euなど種々の元素を導入することができる。その結果として伝導ならびに磁性に極めて興味深い電子物性を発現する事が知られている。これらのクラスタからなるネットワーク固体の物性は、これまで個々には研究されてきたが、まだ断片的な理解しか達成されていない。本年度では、種々の伝導と磁性を中心として電子物性を詳細に検討して、物性と構造との関係を総合的に理解することに注力した。本目的のために、従来保有している設備を用いて、様々な物質の物性を測定する一方、多目的使用のグローブボックスを導入して、大気中で不安定な物質まで含めて種々の物性を合成し、同時に物性が測定できるシステムを構築した。この合成・測定一環システムの導入により、高精度に種々の物質を合成し、また合成した物質の電子物性を測定できるようになった。このような真空一貫測定システムにより、種々のクラスタネットワーク固体から得られる物性データに基づき、基本的理解を進め次年度からの展開をはかる予定である。

Research Products

• [Journal Article] Nanorods of Endohedral Metallofullerene Derivative (2008)
  • Author(s): T. Tsuchiya, R. Kumashiro, K. Tanigaki, Y. Matsunaga, O. Ishitsuka, T. Wakahara, Y. Maeda, Y. Takano, M. Aoyagi, Takeshi Akasaka, M.T.H. Liu, T. Kato, K. Suenaga, J.S. Jeong, S. Iijima, F. Kimura, T. Kimura, and S. Nagase
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc., Communication 130 Pages: 451-452
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Switchable Semiconductive Property of the Polyhydroxylated Metallofulleren (2007)
  • Author(s): J. Tang, G. Xing, Y. Zhao, L. Jing, H. Yuan, F. Zhao, X. Gao, H. Qian, R. Su, K. Ibrahim, W. Chu, L. Zhang, and K. Tanigaki
  • Journal Title: J. Phys. Chem. B 111 Pages: 11929-11934
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Missing superconductivity in BaAlSi with the AlB2 type structure (2007)
  • Author(s): S. Yamanaka, T. Otsuki, T. Ide, H. Fukuoka, R. Kumashiro, T. Rachi, K. Tanigaki, F. Guo, K. Kobayashi
  • Journal Title: Physica C 451 Pages: 19-23
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Silicon and Germanium Network Polyhedra viewed from Soft Xray Spectroscopy (2007)
  • Author(s): Jun Tang, 〇Takeshi Rachi, Marcos A Avila, Toshiro Takabatake, FagZhum Guo, Keisuke Kobayashi, Koji Akai, and Katsumi Tanigaki
  • Journal Title: Proc. in MRS meeting, Boston (2007). 100 Pages: 103-105
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 表面修飾したSWCNTsのFET特性 (2008)
  • Author(s): 熊代良太郎, 小松直也, 齋藤達也, 赤阪健, 前田優, 小林長夫, 谷垣勝己
  • Organizer: 2008年第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 千葉県船橋市
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] クラスレート化合物Ba_<24>Ge_<100>とAg_6O_8AgNO_3におけるNMR (2008)
  • Author(s): 金武史弥, 成輪啓史, 原田淳之, 椋田秀和, 北岡良雄, 長柄一誠, 草部浩一, 良知健, 谷垣勝己, 川島健司, 秋光純, 伊藤公平, E.E. Haller
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] 熱電変換材料クラスレートにおける物性とpn制御 (2008)
  • Author(s): 阿部有希, 西野琢也, 良知健, Jun Tang, 熊代良太郎, M.A.Avila, 高畠敏郎, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] Electronic States of Ba8Ga16Ge30 and Sr8Ga16Ge30 Observed by Soft x-ray Spectroscopy (2008)
  • Author(s): Jun Tang, Takeshi Rachi, Marcos A Avila, Toshiro Takabatake, FangZhun Guo, Keisuke Kobayashi, Koji Akai, Katsumi Tanigaki
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] TmAg_2Inの低温物性 (2008)
  • Author(s): 原口崇, 高木滋, 鈴木博之, 谷田博司, 神永潤弥, 松岡英一, 小野寺秀也, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] 遷移金属ボレート化合物の磁性と構造 (2008)
  • Author(s): Ju Jing, 須藤祐介, 佐々木淳, 豊田直樹, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] シリコンおよびゲルマニウムクラスタ固体におけるフォノンと電子物性 (2008)
  • Author(s): 良知健, Jun TANG, 熊代良太郎, 末國晃一郎, M.A.Avila, 高畠敏郎, 福岡宏, 山中昭司, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] ルブレン単結晶FETにおける動作特性の発現要因 (2008)
  • Author(s): 高橋裕, 齊藤達也, 小松直也, 熊代良太郎, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] Low-dimensional spin systems in borate-based transition metal polyborates (2008)
  • Author(s): Jing Ju, Jun Sasaki, Tao Yang, Katsumi Tanigaki, Naoki Toyota
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] Pressure effect on Structure of Ba24Ge100 and Ba24Si100 Clathrate (2008)
  • Author(s): Zhaofei Li, Takeshi Rachi, Ryotaro Kumashiro, Shoji Yamanaka, Hiroshi Fukuoka, Yasuo Ohishi, Katsumi Tanigaki
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] 水素分子内包C_<60>の物理物性 (2008)
  • Author(s): 谷垣勝己、良知 健、熊代良太郎、村田靖次郎、小松紘一、垣内徹、澤博、小濱芳允、泉澤徹、阿竹徹
  • Organizer: 第34回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 愛知県船橋市
  • Year and Date: 2008-03-03
• [Presentation] 表面修飾したSWCNTsのFET特性 (2008)
  • Author(s): 熊代良太郎, 小松直也, 齋藤達也, 赤阪健, 前田優, 小林長夫, 谷垣勝己
  • Organizer: 第34回フフーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 愛知県船橋市
  • Year and Date: 2008-03-03
• [Presentation] Thermoelectric Properties of Silicon and Germanium Network Polyhedra viewed from Physical Parameters (2007)
  • Author(s): K.. Tanigaki
  • Organizer: Material Research Society Fall Meeting
  • Place of Presentation: Boston, U.S.A.
  • Year and Date: 2007-11-28
• [Presentation] Thermoelectric Properties of Silicon and Germanium Type III Clathrates Ba_<24>IV_<100> (IV=Si and Ge) (2007)
  • Author(s): T. Rachi, H. Yoshino, R. Kumashiro, H. Fukuoka, S. Yamanaka, K. Murata and K. Tanigaki
  • Organizer: 2007 MRS Fall Meeting
  • Place of Presentation: Boston, MA, USA
  • Year and Date: 2007-11-27
• [Presentation] Phonon Engineering using Endohedral Nano Space in Clathrates (2007)
  • Author(s): T. Rachi, R. Kumashiro, H. Fukuoka, S. Yamanaka and K. Tanigaki
  • Organizer: 2007 MRS Fall Meeting
  • Place of Presentation: Boston, MA, USA
  • Year and Date: 2007-11-17
• [Presentation] Electrical Property of Physically and Chemically DopedNano-carbon Materials (2007)
  • Author(s): R. Kumashiro, T. Akasaka, Y. Maeda, K. Miyazawa and K. Tanigaki
  • Organizer: International Symposium on Sustainable Energy & Materials
  • Place of Presentation: Ishigaki Okinawa, Japan
  • Year and Date: 2007-11-01
• [Presentation] 表面有機修飾SWNTsのFET特性 (2007)
  • Author(s): 熊代良太郎、赤坂健、前田優、小林長夫、谷垣勝己
  • Organizer: 日本化学会第1回関東支部大会
  • Place of Presentation: 東京都八王子市
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] 高誘電体絶縁膜を用いた単結晶ルブレントランジスタ (2007)
  • Author(s): 小松直也、熊代良太郎、竹延大志, 岩佐義宏, 川山厳, 斗内政吉, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本化学会第1回関東支部大会
  • Place of Presentation: 東京都八王子市
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] Ba_<24>IV_<100>(IV=Si,Ge)の電子物性に与えるフォノンの影響 (2007)
  • Author(s): 良知健, 宮崎裕司, 齋藤一弥, 福岡宏, 山中昭司, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-22
• [Presentation] Long-range ferromagnetic ordering of a new nickel polyborate, NiB_<12>O_<14>(OH)_<10> (2007)
  • Author(s): Jing Ju, Juns Sasaki, Takeshi Rachi, Tao Yang, Katsumi Tanigaki, Naoki Toyota, Jianhua Lin
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-22
• [Presentation] 表面有機修飾SWNTs-FETにおけるキャリア制御の検討 (2007)
  • Author(s): 熊代良太郎、阿部有希、赤坂健、前田優、小林長夫、谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] 73Ge-NMRと第一原理計算によるクラスレート化合物Ba_<24>Ge_<100>の圧力誘起転移の解析 (2007)
  • Author(s): 金武史弥, 原田淳之, 椋田秀和, 北岡良雄, 長柄一誠, 草部浩一, 鈴木直, 良知健, 谷垣勝己, 伊藤公平, E. E. Haller
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] 遷移金属ボレート化合物の構造と磁性 (2007)
  • Author(s): 谷垣勝己, Ju Jing, 佐々木淳, 豊田直樹
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] Soft X-ray Photoelectron Spectroscopy study of Ba_8Ga_<16>Ge_<30> and Sr_8Ga_<16>Ge_<30> (2007)
  • Author(s): J. Tang, R. Kumashiro, T. Rachi, M. A. Avila, T. Takabatake, F. Z. Guo, K. Kobayashi, K. Tanigaki
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] Structural, Thermal, Spectroscopic, Specific Heat, and Magnetic Studies of a New Nickel Polyborate NiB12O14 (OH) 10 and Its Dehydration Product (2007)
  • Author(s): J. Ju (Sp), J. Sasaki, T. Rachi, K. Tanigaki, N. Toyota
  • Organizer: Euromat 2007 Euromat 2007
  • Place of Presentation: Nurunberg, Germany
  • Year and Date: 2007-09-10
• [Presentation] フラーレンナノスケール低次元構造体の電子物性 (2007)
  • Author(s): 熊代良太郎, 谷垣勝己
  • Organizer: 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-04
• [Presentation] SWCNTs-FET特性に対する表面化学修飾の影響 (2007)
  • Author(s): 熊代良太郎、阿部有希、赤坂健、前田優、小林長夫、谷垣勝己
  • Organizer: 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-04
• [Presentation] SWNTs-FET特性に対する化学修飾の影響 (2007)
  • Author(s): 熊代良太郎、阿部有希、赤坂健、前田優、小林長夫、谷垣勝己
  • Organizer: 第33回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市
  • Year and Date: 2007-07-12
• [Presentation] 内包H_2@C_<60>の物理的物性 (2007)
  • Author(s): 谷垣勝己、良知健、熊代良太郎、村田靖次郎、小松紘一、垣内徹、澤博、小濱芳充、泉沢悟、川路均、阿竹徹
  • Organizer: 第33回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市
  • Year and Date: 2007-07-12
• [Presentation] Molecular Endohedral C_<60> and Related Materials (2007)
  • Author(s): K. Tanigaki, T. Rachi, T. Kakiuchi, H. Sawa, Y. Kohama, S. Izumisawa, T. Atake, Y. Murata and K. Komatsu
  • Organizer: 14th International Symposium on Intercalation Compounds
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2007-06-15
• [Presentation] FET Properties of Chemically Modified Carbon Nanotubes (2007)
  • Author(s): R. Kumashiro, N. Hiroshiba, N. Komatsu, T. Akasaka, Y. Maeda, S. Suzuki, Y. Achiba, S. Minami, R. Hatakeyama and K. Tanigaki
  • Organizer: 14th International Symposium on Intercalation Compounds
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2007-06-15
• [Presentation] Rattling Motions in Superconducting Clathrates Ba_<24>IV_<100> (IV=Si, Ge) (2007)
  • Author(s): T. Rachi, R. Kumashiro, Y. Miyazaki, K. Saito, F.Z. Guo, K. Kobayashi, H. Fukuoka, S. Yamanaka, K. Tanigaki
  • Organizer: 14th International Symposium on Intercalation Compounds
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2007-06-15
• [Presentation] Modulation in Electronic Properties of Encapsulated Metal in Fullerene Cages (2007)
  • Author(s): J. Tang, G. Xing, Y. Zhao, X. Gao, R. Kumashiro and K. Tanigaki
  • Organizer: 14th International Symposium on Intercalation Compounds
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2007-06-15
• [Presentation] Physical Properties of H_2 Endohedral C_<60> (2007)
  • Author(s): K. Tanigaki, T. Rachi, R. Kumashiro, Y. Murata, K. Komatsu, T. Kakiuchi, H. Sawa, Y. Kohama, S. Izumisawa, H. Kawaji and T. Atake
  • Organizer: 211th Electrochemical Society Meeting
  • Place of Presentation: Chicago, USA
  • Year and Date: 2007-05-11
• [Book] ナノカーボン (2007)
  • Author(s): 谷垣 勝己
  • Total Pages: 7
  • Publisher: NTS出版
• [Remarks]
  • URL: http://sspns.phys.tohoku.ac.jp/