2018 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of new superconductors via the co-intercalation of metal and organic molecules
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16K05429
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
野地 尚 東北大学, 工学研究科, 助教 (50180740)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 超伝導 / インターカレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は2H-MoSe2にLi とエチレンジアミン（EDA）またはヘキサメチレンジアミン（HMDA）のコインターカレーションを試みた結果，超伝導転移温度Tc = 4.2 KのLix(EDA)yMoSe2とTc = 3.8 - 6.0 K のLix(HMDA)yMoSe2の2種類の新規超伝導体の合成に成功した。また，ソルボサーマル法を用いると，アルカリ土類金属がEDAに溶解することを発見し、 初めてアルカリ土類金属とEDAのコインターカレーションに成功した。その結果、Tc = 6.0 - 7.2 K の新規超伝導体Ax(EDA)yMoSe2 (A = Ca, Sr, Ba)を発見した。
本研究では，MX2の一種である2H-MoSe2，1T-TiSe2，および2H-TaS2に金属と有機分子のコインターカレーションを試み，新規超伝導体を合成し，MX2におけるコインターカレーション効果ならびにTc上昇の可能性に関する知見を得ることを目的とした．また，1価から2価金属までの幅広いキャリアドープ範囲をカバーするための，新たなコインターカレーション手法の開拓も目的とし、ソルボサーマル法による2価金属のコインターカレーションにも成功した。それらの結果として，金属と有機分子のコインターカレーションにより，Tc = 2.4 - 7.2 K の6 種類の新規MoSe2系およびTiSe2 系超伝導体の合成に成功した。金属と有機分子のコインターカレーションによるフェルミエネルギーにおける状態密度の上昇とフォノンのソフト化による電子格子相互作用の増大が超伝導の発現に寄与している可能性が高いと結論した。
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