2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K17705
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
片山 尚幸 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50623758)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 鉄系 / 次元性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
三次元鉄ヒ化物Ca3Pt(Fe,Pt)Pt(Fe,Pt)8As6（以下、3-1-8-6系）と Ca6Pt3(Fe,Pt)11As10（以下、6-3-11-10系）の物性測定を行った。3-1-8-6系は最低温まで金属的な伝導を示さないが、6-3-11-10系において約 30 Kで超伝導の出現を示唆する電気抵抗率の急激な低下を見出した。磁化率の反磁性成分が小さいことから、今後は超伝導成分を増やす物質開発が課題となる。抵抗率の温度依存性には強いサンプル依存性があることから、FeサイトへのPt置換量がサンプルに依存して大きく異なっている可能性を考えている。現在、複数試料に対する放射光X線構造解析を実施中である。超伝導性のカギとなる原因サイトを特定し、Pt置換量の制御に伴う電子状態の制御へと繋げたい。BaFe2As2やSrFe2As2などでは、静水圧下で超伝導発現することを念頭に、6-3-11-10系の圧力下磁化測定を行ったが、1.4 GPaまでの圧力下でバルク超伝導の出現は見られなかった。
従来の鉄系超伝導体との比較を目的として、WIEN2Kを用いたバンド構造計算を行った結果、5d遷移金属のPtを含むにもかかわらず、フェルミ面はFe 3d軌道が支配的になっており、従来の鉄系超伝導体と共通した特徴を持っていることが明らかになった。フェルミ面の形状そのものは結晶構造を反映した三次元的な形状になっており、従来の鉄系超伝導体に特徴的なシリンドリカルな形状の面影はない。
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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
三次元鉄ヒ化物超伝導体の創成という本研究の目的に対し、反磁性成分が大きくないとはいえ、6-3-11-10系においてバルク超伝導実現への手がかりを得たことは大きな成果である。従来の鉄系超伝導体と同じく、Fe 3d軌道のFermi面への寄与が支配的であることを明らかにした点も重要である。今後は6-3-11-10系をベースとした物質・物性開拓を中心に進めたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の知見をもとに、体積分率の大きな三次元鉄ヒ化物超伝導体の実現を目指したい。本系は、一般式Ca3nPtn(n+1)/2(Fe,Pt)3n+5As4n+2で表すことができ、3-1-8-6系はn = 1, 6-3-11-10系はn = 2となる。nが大きいほど、鉄ヒ素層の平坦部分が多くなり、このことが6-3-11-10系で超伝導の兆候が見られた原因と考えている。今後はn = 3,4などの物質開発を中心に進めたい。
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| Causes of Carryover |
X線源のオーバーホール回数が少なかったことから、予定費用の一部を浮かせることに成功した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
X線源のオーバーホールが次年度持ち越しとなるため、予定より一回多くのオーバーホール代が必要と見込まれる。持ち越し額は追加オーバーホール費用に充てる予定である。
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[Journal Article] Synchrotron X-ray diffraction study of 112-type Ca1-xLaxFeAs22015
Author(s)
Katayama, N; Sugawara, K; Nakano, A; Kitou, S; Sugiyama, Y; Kawaguchi, N; Ito, H; Higuchi, T; Fujii, T; Sawa, H
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Journal Title
Physica C
Volume: 518
Pages: 10-13
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Absence of Jahn-Teller transition in the hexagonal Ba3CuSb2O9 single crystal2015
Author(s)
Naoyuki Katayama, Kenta Kimura, Yibo Han, Joji Nasu, Natalia Drichko, Yoshiki Nakanishi, Mario Halim, Yuki Ishiguro, Ryuta Satake, Eiji Nishiboria,, Masahito Yoshizawa, Takehito Nakano, Yasuo Nozue, Yusuke Wakabayashi, Sumio Ishihara, Masayuki Hagiwara, Hiroshi Sawa and Satoru Nakatsuji
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 112
Pages: 9305-9309
DOI
Peer Reviewed
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