2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K05438
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
武田 直也 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80242171)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電気マッフル炉を修理し、老朽化した複合分子ポンプを新規購入したものと交換してテトラアーク炉を整備した。平成28年度は単結晶育成に注力した。異方的超伝導や空間反転対称性のない非BCS超伝導物質の良質な単結晶育成を目指した。
異方的超伝導が期待されるカゴ状物質Lu5Co6Sn18の単結晶をSnフラックス法によって育成した。超伝導ギャップの異方性に関する知見を得るために、極低温における電気抵抗や磁場中比熱を測定した。また、上部臨界磁場の温度依存性が強いパウリ常磁性効果を示す事から、高磁場で1次転移が期待される層状化合物Ce2PdIn8をInフラックス法によって育成した。Inフラックスの割合などを変え、様々な組成で単結晶を育成した。包晶反応によってCe2PdIn8と一体となって成長する不純物CeIn3を含まないCe2PdIn8単結晶の育成を目指した。これまで単結晶化に成功していない空間反転対称性のない超伝導体Li2Pt3B、Li2Pd3Bについては、温度勾配をつける管状炉を自作し、ヨウ化リチウムやヨウ素を用いた化学輸送法によって単結晶育成を試みた。空間反転対称性のない超伝導と報告されてはいるが、未だ真の超伝導かどうか確立していないLaIrSiについて、多結晶を育成し、電気抵抗と比熱の測定により確認を行った。今後、単結晶化し純良化する。さらに、空間反転対称性のない新規超伝導物質探索としてBaIrSiを固相合成、様々なフラックス法によって結晶化を試みた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
予定していた純良単結晶の育成が計画通りに進んでおらず、研究は遅れている。Lu5Co6Sn18は単結晶育成には成功したが、未知の不純物相が混入しており、比熱の正確な温度、磁場依存性は明らかになっていない。更に純度を上げた単結晶が必要である。Ce2PdIn8は、Inフラックス法によって単結晶は育成できたが、不純物CeIn3と一体となって成長するため、混入するCeIn3を取り除くことができなかった。研磨による除去も試みたが、純粋なCe2PdIn8を取り出すことができずに断念した。Li2Pt3Bは、ヨウ化リチウムを用いて化学輸送法を行った。数回の予備実験にもかかわらず、ヨウ化リチウムの高い蒸気圧により管状炉が破損し中止した。管状炉を作り直し、ヨウ素による化学輸送法を試みたが単結晶は育成されなかった。LaIrSiについては報告とは異なる温度で超伝導を見いだしたが、比熱の異常は観測されず、明確な超伝導転移を示す結果が得られなかった。また、BaIrSiは、固相反応、Sn、Pb、Bi、Inフラックス法など様々な方法で結晶育成を試み、得られた微結晶をEDSによって分析したがBaIrSi単結晶は得られなかった。
さらに連携研究者の退職によって測定系が停滞した状況になり、現在は比熱、電気抵抗測定系を再構築する必要に迫られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
連携研究者の退職により、現在、測定ができない状態になっているので、まず比熱および電気抵抗測定系の再構築を行う。
異方的超伝導Lu5Tr6Sn18、Y5Tr6Sn18については、引く続きSnフラックスによる単結晶化を行う。不純物を研磨によって取り除き、比熱の温度、磁場依存性を明らかにする。それにより、異方的超伝導ギャップを明らかにする。Li2Pt3Bについて、モリブデン坩堝に封入し、ブリッジマン法による単結晶化を試みる。LaIrSiは純良な単結晶化を目指す。その他、異方的超伝導、空間反転対称性のない超伝導の探索を行う。
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| Causes of Carryover |
単結晶育成が計画より遅れていること、また学内ヘリウム液化機の故障により液体ヘリウムが供給されず、長期間低温実験ができなかった事などによる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
比熱や電気抵抗測定系の再構築のために、多くの部品等が必要になる。また、温度計校正、標準試料による精度チェックなど予備実験が必要になる。そのために、液体ヘリウムなどの寒剤使用料として使用する。
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