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2005 Fiscal Year Annual Research Report

フラストレート系における超伝導探索

Research Project

Project/Area Number 16076209
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

佐藤 正俊  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40092225)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 室町 英治  物質・材料研究機構, 超伝導材料研究センター, 所長 (30343833)
Keywords超伝導 / 物質開発 / コバルト酸化物 / フラストレーション / 核磁気共鳴 / 中性子散乱 / ソフト化学合成 / 構造解析
Research Abstract

Na_xCoO_2・yH_2Oの超伝導機構の解明と新超伝導物質開発を主目的に研究した。
(化学的観点から)
水和コバルト超伝導体の厳密組成はNa_x(H_3O)_z(H_2O)_nCoO_2である。ソフト化学合成手法を活用することで、ナトリウム量(x)とオキソニウムの量(z)を制御して系統的に試料を作成することに成功し、同系に関する超伝導相図を作成した。コバルト価数を+3.4に保った相図では、z/xが変わると、z/x=0.7〜0.8近辺に非超伝導相Mが出現し、超伝導領域はこの非超伝導相で分断されることが明らかになった。M相は磁気秩序をもつ可能性が高い。また、Mに近い組成の超伝導相(z/x=0.68)に強い磁場を印加するとM相への転移が誘起される。これらは、超伝導の発現機構を追及する上で非常に重要な知見である。
(物理的観点から)
Na_xCoO_2・yH_2Oばかりでなく、母物質のNa_xCoO_2や他の強相関電子を持つ物質系をも対象に広い視野から物性研究を進めた。特にNa_<0.5>CoO_2が示す二つの相転移がどのような素性のものであるかについてNMRと中性子散乱による詳細なデータをもとに、これらの電子系の特徴を明らかにしたことは、他グループを含めた多くの研究・考察に極めて大きな影響を与えた。また、超伝導相Na_xCoO_2・yH_2Oの単結晶を用いたNMR研究は他ではなし得ていないもので、そこで確立された"ナイトシフトが結晶軸と磁場方向の関係によらず、超伝導の出現に伴って消失していく"という結果は、クーパー対がsinglet状態にあることを端的に示す。大型単結晶を用いた中性子非弾性散乱で磁気励起が見られないことも、これまでの実験で明らかになりつつある
このほか、銅酸化物超伝導体の"ストライプ"秩序がもたらすフォノン異常やNd_2Mo_2O_7の異常ホール効果についての結果が発表を待っている。

  • Research Products

    (32 results)

All 2006 2005 Other

All Journal Article (31 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Magnetic Structure of YBaCo_4O_7 with Co-O Kagome- and Triangular Lattices2006

    • Author(s)
      M.Soda et al.
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 75 No.5(in press)

  • [Journal Article] Electron-Phonon Coupling Reflecting Dynamic Charge Inhomogeneity in Copper-Oxide Superconductors2006

    • Author(s)
      D.Reznik et al.
    • Journal Title

      Nature (in press)

  • [Journal Article] Magnetic and Metal-Insulator Transitions in β-Na_<0.5>CoO_2 and γ-K_<0.5>CoO_2 -NMR and Neutron Diffraction Studies-2006

    • Author(s)
      H.Watanabe et al.
    • Journal Title

      J.phys.Soc.Jpn. 75 No.3(in press)

  • [Journal Article] Photoemission Study of RBaCo_2O_<6-δ>(R=Tb,Nd,δ=0.5,1.0)2006

    • Author(s)
      K.Takubo et al.
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 73

      Pages: 075102-1-075102-5

  • [Journal Article] Optical investigations on Y_<2-x>Bi_xRu_2O_7: Electronic Structure evolutions related to the Metal-Insulator Transition2006

    • Author(s)
      J.S.Lee et al.
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 72

      Pages: 035124-1-035124-7

  • [Journal Article] Evolution of the Electronic Structure across the Filling-Control-Metal-Insulator Transitions in Pyrochlore-Type Ru Oxides2006

    • Author(s)
      J.Okamoto
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 73

      Pages: 035127-1-035127-6

  • [Journal Article] 物質合成と新機能探索-コバルト酸化物系を中心として-2006

    • Author(s)
      室町英治
    • Journal Title

      セラミックス 41・3

      Pages: 158-162

  • [Journal Article] Anisotropic Behavior of Knight Shift in Superconducting State of NaxCoO2・yH2O2006

    • Author(s)
      井原慶彦
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 75・1

      Pages: 013708

  • [Journal Article] Magnetic Correlation of Na_xCoO_2 and Successive Phase Transitions of Na_<0.5>CoO_2 -NMR and Neutron Diffraction Studies-2005

    • Author(s)
      M.Yokoi
    • Journal Title

      J.phys.Soc.Jpn. 74 No.11

      Pages: 3046-3056

  • [Journal Article] Correlation between the Metal-Insulator Transition and the electronic density of States near the Fermi Level in Oxgen-Deficient Perovskite-Type NdBaCo_2O_<5.5>.2005

    • Author(s)
      M.Hidaka
    • Journal Title

      phys.stat.Sol.(b) 242 No.7

      Pages: 1422-1430

  • [Journal Article] ^<59>Co-NMR Knight Shift of Superconducting Three-Layer Na_xCoO_2・yH_2O2005

    • Author(s)
      H.Watanabe
    • Journal Title

      J.phys.Soc.Jpn. 74 No.9

      Pages: 2563-2567

  • [Journal Article] Magnetic and Charge Ordering Transitions of PrBaCo_2O_52005

    • Author(s)
      M.Soda
    • Journal Title

      J.phys.Soc.Jpn. 74 No.6

      Pages: 1875-1876

  • [Journal Article] On the mechanism of the Spin State Transition of (Pr_<1-y>Sm_y)_<1-x>Ca_xCoO_32005

    • Author(s)
      T.Fujita
    • Journal Title

      J.phys.Soc.Jpn. 74 No.8

      Pages: 2294-2300

  • [Journal Article] ^<59>Co-NMR Knight Shift of Aligned Crystals and Polycrystalline Samples of Superconducting Na_<0.3>CoO_2・1.3H_2O2005

    • Author(s)
      Y.Kobayashi
    • Journal Title

      J.phys.Soc.Jpn. 74 No.6

      Pages: 1800-1805

  • [Journal Article] Magnetic and transport properties of high-pressure synthesized perovskite cobalt oxide (Sr1-xCax)CoO3(0≦x≦0.8)2005

    • Author(s)
      S.Balamurugan
    • Journal Title

      Journal of Solid State Chemistry 178・11

      Pages: 3431-3436

  • [Journal Article] Phase Diagram of Superconducting NaxCoO2・yH2O2005

    • Author(s)
      櫻井裕也
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 74・11

      Pages: 2909-2912

  • [Journal Article] Magnetic and transport properties of the layered perovskite system Sr2-yYyCoO4 (0≦y≦1)2005

    • Author(s)
      X.L.Wang
    • Journal Title

      Physical Review B 72・6

      Pages: 064401

  • [Journal Article] 170 NMR Measurements on Superconducting Na0.35CoO2・yH2O2005

    • Author(s)
      井原慶彦
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 74・8

      Pages: 2177-2180

  • [Journal Article] Magnetic and Transport Properites and Spin States of Layered Cobalt Oxides Sr2-xHoxCoO4(0≦x≦1.0)2005

    • Author(s)
      Mingxiang Xu
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics 159・(Supplement)

      Pages: 349-354

  • [Journal Article] Characterization of superconductivity in NaxCoO2・yH2O2005

    • Author(s)
      櫻井裕也
    • Journal Title

      Physica C 426-431

      Pages: 225-229

  • [Journal Article] Characterization of Superconducting Sodiun Cobalt Oxide Bilayered-Hydrate2005

    • Author(s)
      高田和典
    • Journal Title

      Chinese Journal of Physics 43・3-II

      Pages: 556-565

  • [Journal Article] Synthesis and superconductivity of NaxCoO2・yH2O2005

    • Author(s)
      櫻井裕也
    • Journal Title

      Chinese Journal of Physics 43・3-II

      Pages: 566-573

  • [Journal Article] 59Co NMR and NQR studies in the unconventional superconductor Na0.35CoO2・1.3H2O2005

    • Author(s)
      加藤 将樹
    • Journal Title

      Physica B 359-361

      Pages: 482-484

  • [Journal Article] 2D NMR study in the novel superconductor Na0.35CoO21.3D202005

    • Author(s)
      道岡千城
    • Journal Title

      Physica B 356-361

      Pages: 485-487

  • [Journal Article] 水和コバルト酸化物における超伝導2005

    • Author(s)
      室町英治
    • Journal Title

      まてりあ 44・4

      Pages: 337-339

  • [Journal Article] NaxCoO2・yH2Oの合成、組成、超伝導2005

    • Author(s)
      櫻井裕也
    • Journal Title

      物性研究 85・3

      Pages: 307-328

  • [Journal Article] Superconducting phase diagram of NaxCoO2・yH2O

    • Author(s)
      櫻井裕也
    • Journal Title

      Physica C (in press)

  • [Journal Article] Synthesis and Magnetic Properties of NaxCoO2 (x=0.4 and 0.5)

    • Author(s)
      櫻井裕也
    • Journal Title

      the AIP Conference Proceedings Series (in press)

  • [Journal Article] Quantum critical point of γ-NaxCoO2

    • Author(s)
      櫻井裕也
    • Journal Title

      Physica B (in press)

  • [Journal Article] Possible unconventional superconductivity and weak magnetism in NaxCoO2・yH2O probed by μSR

    • Author(s)
      髭本亘
    • Journal Title

      Physica B (in press)

  • [Journal Article] Knight shift of triangular lattice superconductor Na0.35CoO2・1.3H2O

    • Author(s)
      道岡千城
    • Journal Title

      Physica B (in press)

  • [Book] Frontiers in Superconducting Materials.(Edited by A V.Narlikar)2005

    • Author(s)
      高田和典
    • Total Pages
      32
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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