d-系列およびf-系列元素を置換した軽元素ネットワーク幾何超伝導物質の開拓

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19014001
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 谷垣 勝己 Tohoku University, 大学院・理学研究科, 教授 (60305612)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 熊代 良太郎 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00396417)
• Keywords: ナノ材料 / クラスレート / ボレート / 磁性 / 超伝導

Research Abstract

本研究では、2種類(i),(ii)の新物質開拓に挑戦した:(i)B,C,Nを基本構成元素とした、2次元ネットワーク幾何構造の一部に、d系列元素として、Ni,Co,Mnを組み込んだ新しい物質群の開拓。(i)に関しては、2次元ネットワークを有するボレート物質にCoおいびNiを導入した新物質を合成して、その磁性を研究した。その結果、反磁性相互作用を基本としたキャント強磁性の発現を確認した。(ii)Si、Geを基本構成要素とする、3次元多面体ネットワーク固体の多面体の内部にf系列元素としてEu,Ce、Gdを組み込んだ新しい物質群の開拓。H19年度に行った重要な研究は、これまで研究してきたSiおよびGeを構成要素とする軽元素多面体ネットワーク磁性体において、骨格にIII族元素(B,Al,Ga,In)を置換すると同時に、多面体クラスタ内部にd系列元素であるMnおよびf系列元素であるEuを内包した一連の磁性物質を合成して、その構造と磁性の関係を研究して、磁性が絡んだ新物質創製の可能性を探求したことである。これらの系では、III族元素の幾何学的な位置と濃度を制御することにより電子あるいはホール伝導系が精密に制御され、かつd,、f系列元素に由来した電子スピンとの相互作用を介して、多面体ネットワークの幾何学的構造の制約条件のもとに、興味深い物性が発現する事が期待される。この幾何学的な伝導電子一磁性電子相互作用の枠組みの中で、磁性に絡んだ新しい超伝導物質系を探究した。

Research Products

• [Journal Article] Nanorods of Endohedral Metallofullerene Derivative (2008)
  • Author(s): T. Tsuchiya, R. Kumashiro, K. Tanigaki, Y. Matsunaga, O. Ishitsuka, T. Wakahara, Y. Maeda, Y. Takano, M. Aoyagi, Takeshi Akasaka, M. T. H. Liu, T. Kato, K. Suenaga, J. S. Jeong, S. Iijima, F. Kimura, T. Kimura, and S. Nagase
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc., Communication 130 Pages: 451-452
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Switchable Semiconductive Property of the Polyhydroxylated Metallofulleren (2007)
  • Author(s): J. Tang, G. Xing, Y. Zhao, L. Jing, H. Yuan, F. Zhao, X. Gao, H. Qian, R. Su, K. Ibrahim, W. Chu, L. Zhang, and K. Tanigaki
  • Journal Title: J. Phys. Chem. B 111 Pages: 11929-11934
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Missing superconductivity in BaAlSi with the A1B2 type structure (2007)
  • Author(s): S. Yamanaka, T. Otsuki, T. Ide, H. Fukuoka, R. Kumashiro, T. Rachi, K. Tanigaki, F. Guo, K. Kobayashi
  • Journal Title: Physica C 451 Pages: 19-23
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Silicon and Germanium Network Polyhedra viewed from Soft Xray Spectroscopy (2007)
  • Author(s): Jun Tang, OTakeshi Rachi, Marcos A Avila, Toshiro Takabatake, FagZhum Guo, Keisuke Kobayashi, Koji Akai, and Katsumi Tanigaki
  • Journal Title: Proc. in MRS meeting, Boston (2007). 100 Pages: 103-105
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 表面修飾したSWCNTsのFET特性 (2008)
  • Author(s): 熊代良太郎, 小松直也, 齋藤達也, 赤阪健, 前田優, 小林長夫, 谷垣勝己
  • Organizer: 2008年第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 千葉県船橋市
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] クラスレート化合物Ba_<24>Ge_<100>とAg_6O_8AgNO_3におけるNMR (2008)
  • Author(s): 金武史弥, 成輪啓史, 原田淳之, 椋田秀和, 北岡良雄, 長柄一誠, 草部浩一, 良知健, 谷垣勝己, 川島健司, 秋光純, 伊藤公平, E.E. Haller
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] 熱電変換材料クラスレートにおける物性とpn制御 (2008)
  • Author(s): 阿部有希, 西野琢也, 良知健, Jun Tang, 熊代良太郎, M.A. Avila, 高畠敏郎, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] Electronic States of Ba8Ga16Ge30 and Sr8Ga16Ge30 Observedby Soft x-ray Spectroscopy (2008)
  • Author(s): Jun Tang, Takeshi Rachi, Marcos A Avila, Toshiro Takabatake, FangZhun Guo, Keisuke Kobayashi, Koji Akai, Katsumi Tanigaki
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] TmAg_2Inの低温物性 (2008)
  • Author(s): 原口崇, 高木滋, 鈴木博之, 谷田博司, 神永潤弥, 松岡英一, 小野寺秀也, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] 遷移金属ボレート化合物の磁性と構造 (2008)
  • Author(s): Ju Jing, 須藤祐介, 佐々木淳, 豊田直樹, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] シリコンおよびゲルマニウムクラスタ固体におけるフォノンと電子物性 (2008)
  • Author(s): 良知健, Jun TANG, 熊代良太郎, 末國晃一郎, M.A. Avila, 高畠敏郎, 福岡宏, 山中昭司, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] ルブレン単結晶FETにおける動作特性の発現要因 (2008)
  • Author(s): 高橋裕, 齊藤達也, 小松直也, 熊代良太郎, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] Low-dimensional spin systems in borate-based transition metal polyborates (2008)
  • Author(s): Jing Ju, Jun Sasaki, Tao Yang, Katsumi Tanigaki, Naoki Toyota
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] Pressure effect on Structure of Ba24Ge100 and Ba24Si100 Clathrate (2008)
  • Author(s): Zhaofei Li, Takeshi Rachi, Ryotaro Kumashiro, Shoji Yamanaka, Hiroshi Fukuoka, Yasuo Ohishi, Katsumi Tanigaki
  • Organizer: 日本物理学会2008年春季大会
  • Place of Presentation: 大阪府東大阪市
  • Year and Date: 2008-03-22
• [Presentation] 水素分子内包C_<60>の物理物性 (2008)
  • Author(s): 谷垣勝己、良知 健、熊代良太郎、村田靖次郎、小松紘一、垣内徹、澤博、小濱芳允、泉澤徹、阿竹徹
  • Organizer: 第34回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 愛知県船橋市
  • Year and Date: 2008-03-03
• [Presentation] 表面修飾したSWCNTsのFET特性 (2008)
  • Author(s): 熊代良太郎, 小松直也, 齋藤達也, 赤阪健, 前田優, 小林長夫, 谷垣勝己
  • Organizer: 第34回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 愛知県船橋市
  • Year and Date: 2008-03-03
• [Presentation] Thermoelectric Properties of Silicon and Germanium Network Polyhedraviewed from Physical Parameters (2007)
  • Author(s): K.. Tanigaki
  • Organizer: Material Research Society Fall Meeting
  • Place of Presentation: Boston, U.S.A.
  • Year and Date: 2007-11-28
• [Presentation] Thermoelectric Properties of Silicon and Germanium Type III Clathrates Ba_<24>IV_<100> (IV=Si and Ge) (2007)
  • Author(s): T. Rachi, H. Yoshino, R. Kumashiro, H. Fukuoka, S. Yamanaka, K. Murata and K. Tanigaki
  • Organizer: 2007 MRS Fall Meeting
  • Place of Presentation: Boston, MA, USA
  • Year and Date: 2007-11-27
• [Presentation] Phonon Engineering using Endohedral Nano Space in Clathrates (2007)
  • Author(s): T. Rachi, R. Kumashiro, H. Fukuoka, S. Yamanaka and K. Tanigaki
  • Organizer: 2007 MRS Fall Meeting
  • Place of Presentation: Boston, MA, USA
  • Year and Date: 2007-11-17
• [Presentation] Electrical Property of Physically and Chemically DopedNano-carbon Materials (2007)
  • Author(s): R. Kumashiro, T. Akasaka, Y. Maeda, K. Miyazawa and K. Tanigaki
  • Organizer: International Symposium on Sustainable Energy & Materials
  • Place of Presentation: Ishigaki Okinawa, Japan
  • Year and Date: 2007-11-01
• [Presentation] 表面有機修飾SWNTsのFET特性 (2007)
  • Author(s): 熊代良太郎、赤坂健、前田優、小林長夫、谷垣勝己
  • Organizer: 日本化学会第1回関東支部大会
  • Place of Presentation: 東京都八王子市
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] 高誘電体絶縁膜を用いた単結晶ルブレントランジスタ (2007)
  • Author(s): 小松直也、熊代良太郎、竹延大志, 岩佐義宏, 川山厳, 斗内政吉, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本化学会第1回関東支部大会
  • Place of Presentation: 東京都八王子市
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] Ba_<24>IV_<100>(IV=Si, Ge)の電子物性に与えるフォノンの影響 (2007)
  • Author(s): 良知健, 宮崎裕司, 齋藤一弥, 福岡宏, 山中昭司, 谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-22
• [Presentation] Long-range ferromagnetic ordering of a new nickel polyborate, NiB_<12>O_<14>(OH)_<10> (2007)
  • Author(s): Jing Ju, Juns Sasaki, Takeshi Rachi, Tao Yang, Katsumi Tanigaki, Naoki Toyota, Jianhua Lin
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-22
• [Presentation] 表面有機修飾SWNTs-FETにおけるキャリア制御の検討 (2007)
  • Author(s): 熊代良太郎、阿部有希、赤坂健、前田優、小林長夫、谷垣勝己
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] 73Ge-NMRと第一原理計算によるクラスレート化合物Ba_<24>Ge_<100>の圧力誘起転移の解析 (2007)
  • Author(s): 金武史弥, 原田淳之, 椋田秀和, 北岡良雄, 長柄一誠, 草部浩一, 鈴木直, 良知健, 谷垣勝己, 伊藤公平, E. E. Haller
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] 遷移金属ボレート化合物の構造と磁性 (2007)
  • Author(s): 谷垣勝己, Ju Jing, 佐々木淳, 豊田直樹
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] Soft X-ray PhotoelectronSpectroscopy study of Ba_8Ga_<16>Ge_<30> and Sr_8Ga_<16>Ge_<30> (2007)
  • Author(s): J. Tang, R. Kumashiro, T. Rachi, M. A. Avila, T. Takabatake, F. Z. Guo, K. Kobayashi, K. Tanigaki
  • Organizer: 日本物理学会2007年秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] Structural, Thermal, Spectroscopic, Specific Heat, and Magnetic Studies of a New Nickel Polyborate NiB12O14 (OH) 10 and Its Dehydration Product (2007)
  • Author(s): J. Ju (Sp), J. Sasaki, T. Rachi, K. Tanigaki, N. Toyota
  • Organizer: Euromat 2007 Euromat 2007
  • Place of Presentation: Nurunberg, Germany
  • Year and Date: 2007-09-10
• [Presentation] フラーレンナノスケール低次元構造体の電子物性 (2007)
  • Author(s): 熊代良太郎, 谷垣勝己
  • Organizer: 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-04
• [Presentation] SWCNTs-FET特性に対する表面化学修飾の影響 (2007)
  • Author(s): 熊代良太郎、阿部有希、赤坂健、前田優、小林長夫、谷垣勝己
  • Organizer: 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2007-09-04
• [Presentation] SWNTs-FET特性に対する化学修飾の影響 (2007)
  • Author(s): 熊代良太郎、阿部有希、赤坂健、前田優、小林長夫、谷垣勝己
  • Organizer: 第33回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市
  • Year and Date: 2007-07-12
• [Presentation] 内包H_2@C_<60>の物理的物性 (2007)
  • Author(s): 谷垣勝己、良知健、熊代良太郎、村田靖次郎、小松紘一、垣内徹、澤博、小濱芳充、泉沢悟、川路均、阿竹徹
  • Organizer: 第33回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡県福岡市
  • Year and Date: 2007-07-12
• [Presentation] Molecular Endohedral C_<60> and Related Materials (2007)
  • Author(s): K. Tanigaki, T. Rachi, T. Kakiuchi, H. Sawa, Y. Kohama, S. Izumisawa, T. Atake, Y. Murata and K. Komatsu
  • Organizer: 14th International Symposium on Intercalation Compounds
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2007-06-15
• [Presentation] FET Properties of Chemically Modified Carbon Nanotubes (2007)
  • Author(s): R. Kumashiro, N. Hiroshiba, N. Komatsu, T. Akasaka, Y. Maeda, S. Suzuki, Y. Achiba, S. Minami, R. Hatakeyama and K. Tanigaki
  • Organizer: 14th International Symposium on Intercalation Compounds
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2007-06-15
• [Presentation] Rattling Motions in Superconducting Clathrates Ba_<24>IV_<100> (IV=Si, Ge) (2007)
  • Author(s): T. Rachi, R. Kumashiro, Y. Miyazaki, K. Saito, F. Z. Guo, K. Kobayashi, H. Fukuoka, S. Yamanaka, K. Tanigaki
  • Organizer: 14th International Symposium on Intercalation Compounds
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2007-06-15
• [Presentation] Modulation in Electronic Properties of Encapsulated Metal in Fullerene Cages (2007)
  • Author(s): J. Tang, G. Xing, Y. Zhao, X. Gao, R. Kumashiro and K. Tanigaki
  • Organizer: 14th International Symposium on Intercalation Compounds
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2007-06-15
• [Presentation] Physical Properties of H_2 Endohedral C_<60> (2007)
  • Author(s): K. Tanigaki, T. Rachi, R. Kumashiro, Y. Murata, K. Komatsu, T. Kakiuchi, H. Sawa, Y. Kohama, S. Izumisawa, H. Kawaji and T. Atake
  • Organizer: 211th Electrochemical Society Meeting
  • Place of Presentation: Chicago, USA
  • Year and Date: 2007-05-11
• [Book] ナノカーボン (2007)
  • Author(s): 谷垣 勝己
  • Total Pages: 7
  • Publisher: NTS出版
• [Remarks]
  • URL: http://sspns.phys.tohoku.ac.jp/