2021 Fiscal Year Annual Research Report
超秩序構造物質のマクロスケール物性と局所電子状態の計測
| Project Area | Progressive condensed matter physics inspired by hyper-ordered structures |
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| Project/Area Number |
20H05882
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
石川 毅彦 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (00371138)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 由介 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (60872877)
横谷 尚睦 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (90311646)
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| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| Keywords | 光電子ホログラフィー / 高温融体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微小重力環境を用いた酸化物融体の熱物性計測においては、国際宇宙ステーションに搭載した静電浮遊炉を用いてMgO-SiO系およびLa2O3-Nb2O5系について、組成を変えて融体の密度、表面張力、粘性係数の測定に成功した。また、2400℃以上の融点を持つ希土類酸化物（Tm2O3、Lu2O3及びYb2O3）について融体密度の測定に成功した。
軟X線光電子ホログラフィー分光装置を用いて、BiS2系超伝導体を中心に機能性材料の局所構造研究を進めた。エキゾティック超伝導体候補物質であるLa(O,F)BiSe2超伝導体の研究では、SnおよびPb置換により超伝導特性の向上した試料の光電子ホログラフィー実験とその解析を行った。Sn置換試料については、SnがBiサイトに置換することに加え、その価数が+2価であることを突き止めた。これらのデータは、超伝導特性向上の理由を考える上で基礎データとなる。Pb置換試料については、光電子ホログラフィー実験を行い、全ての構成元素についてホログラムを得ることに成功した。加えて、RE(O,F)BiSe2のEXAFS研究からは、BiS2層の強誘電的歪みのRE依存性を明らかにした。更にSPrin-8実験の効率化のため、試料の事前評価のための装置のアップグレードを進めた。
硬X線対応の光電子ホログラフィー分光装置の開発については、装置の設計、部品の購入等の準備作業を計画通り進めている。次年度以降組み立て及び性能評価を進め、次々年度に予定しているSPring-8搬入に向けて予定通り作業を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
微小重力環境での酸化物融体の熱物性計測に関しては、制御ソフトウェアの更新を行い、これまで表面電荷が不安定となって測定が困難であった1500℃程度の温度域でも安定した浮遊及び熱物性計測が可能となり、今年度目標としていた酸化物の熱物性計測に成功している。
硬X線光電子ホログラフィー分光装置の開発も当初の予定通り、部品の調達や組み立てが進められている。SPring-8に設置してある軟X線光電子ホログラフィー分光装置を用いた研究では、BiS2系超伝導体を中心に機能性材料の局所構造研究が進められ、多くの知見を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
微小重力環境での高温酸化物融体熱物性計測に関しては、継続して計測を進めて行く。密度、表面張力、粘性係数に加えて定圧比熱の算出が出来ないか検討を進めていく。硬X線光電子ホログラフィー分光装置の開発は、次年度に組み立て及び単体の機能試験を終了して、次次年度にSPring-8に搬入する予定をキープする。既存の軟X線光電子ホログラフィー分光装置については継続して利用し、BiS2系超伝導体に加えて、他の機能性物質にも測定対象を広げて研究を進める。
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Research Products
(4 results)
