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2010 Fiscal Year Annual Research Report

層状窒化物超伝導体単結晶における超伝導対称性の解明と秩序状態の探索

Research Project

Project/Area Number 21840008
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

笠原 裕一  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10511941)

Keywords層状窒化物超伝導体 / 非従来型超伝導 / 電界誘起超伝導
Research Abstract

層状窒化物の光物性を詳細に調べることによって、層状窒化物超伝導体の電子構造をフェルミ準位より数eVの範囲で明らかにした。すると,バンド理論と非常によい一致が見られた.非常に高いTc,非従来型超伝導という特異な性質はなお不可思議である.全容を解明すべく巨大単結晶作製に取り組んだが,目標とする大きさは得られず,微視的な超伝導機構解明に必要な実験を行うには至らなかった.そのため,層間距離制御を精密に行った試斜を作製することにより,2次元性との関係性を調べた.その結果,2次元性の向上とともに転移温度は上昇し,他の高温超伝導体と類似のふるまいを示した.本成果は層状窒化物超伝導体が非従来型の超伝導体であることを裏付けるものである.
本年度は微視的手法による超伝導対称性の解明が極めて困難な状況であったため,方針を転換し,電界誘起超伝導状態の発現を試みた.すでに電界誘起超伝導は報告されているが,これまでは種々の困難さから、スループットが極めて低い状況であった.我々は粉末試料を用いて迅速に電界誘起超伝導を観測する手法,「電気化学セルのその場磁化測定」を開発し、電界誘起超伝導を層状窒化物において観測することに成功した.電界誘起超伝導の始めての磁気的な観測であるだけではなく,薄膜などの作製を必要としないため,物質選択に制限のない方法であるため,今後スループットは飛躍的に高まると期待される.また,電界誘起超伝導では巨大単結晶を必要としないため,微小な単結晶でも微視的な超伝導機構解明のための実験手法を行うことができる.そのため,当初の目的は意図したとおりには果たすことができなかったものの,新たな道筋を見出すことに成功したといえる.

  • Research Products

    (17 results)

All 2011 2010

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Electric-field-induced superconductivity detected by magnetization measurements of anelectric-double-layer capacitor2011

    • Author(s)
      Y.Kasahara, T.Nishijima, T.Sabo, Y.Takeuchi, J.T.Ye, H.T.Yuan, H.Shimotani, Y.Iwasa.
    • Journal Title

      JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN

      Volume: 80 Pages: 023708-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Doping Variation of Optical Properties in ZrNCl Superconductors2011

    • Author(s)
      T.Takano, Y.Kasahara, T.Oguchi, I.Hase, Y.Taguchi Y, Y.Iwasa
    • Journal Title

      JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN

      Volume: 80 Pages: 023702-1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Superconductivity in molecule-intercalated LixZrNCl with variable interlayer spacing2010

    • Author(s)
      Y.Kasahara, T.Kishiume, K.Kobayashi, Y.Taguchi, Y.Iwasa
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 82 Pages: 054504-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gate induced superconductivity in layered material based electronic double layer field effect transistors2010

    • Author(s)
      J.T.Ye, S.Inoue, K.Kobayashi, Y.Kasahara, H.T.Yuan, H.Shimotani, Y.Iwasa
    • Journal Title

      PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS

      Volume: 470 Pages: S682-S684

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Superconductivity in layered nitride with small carrier density2010

    • Author(s)
      Y.Taguchi, Y.Kasahara, T.Kishiume, T.Takano, K.Kobayashi, E.Matsuoka, H.Onodera, K.Kuroki, Y.Iwasa
    • Journal Title

      PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS

      Volume: 470 Pages: S598-S601

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unconventional superconductivity in Li-intercalated layered nitride LixZrNCl2010

    • Author(s)
      M.Hiraishi, R.Kadono, M.Miyazaki, S.Takeshita, A.Koda, Y.Taguchi, Y.Kasahara, T.Takano, T.Kishiume, Y.Iwasa
    • Journal Title

      PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS

      Volume: 470 Pages: S723-S724

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolution of gap anisotropy with doping carriers in LixZrNCl superconductors2010

    • Author(s)
      Y.Kasahara, T.Kishiume, T.Takano, K.Kobayashi, E.Matsuoka, H.Onodera, K.Kuroki, Y.Taguchi, Y.Iwasa.
    • Journal Title

      PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS

      Volume: 470 Pages: S732-S733

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] N-15 NMR studies of layered nitride superconductor LixZrNCl2010

    • Author(s)
      H.Tou, S.Oshiro, H.Kotegawa, Y.Taguchi, Y.Kishiume, Y.Kasahara, Y.Iwasa
    • Journal Title

      PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS

      Volume: 470 Pages: S658-S659

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exotic superconducting state embedded in the hidden order state of URu2Si22010

    • Author(s)
      Y.Matsuda, R.Okazaki, Y.Kasahara, H.Shishido, T.Shibauchi, Y.Haga, T.D.Matsuda, Y.Onuki
    • Journal Title

      PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS

      Volume: 470 Pages: 1013-1017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アルカリドープフラーレンA3C60の比熱2011

    • Author(s)
      笠原裕一,竹内裕紀,Kosmas Prassides,岩佐義宏
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟大学)
    • Year and Date
      2011-03-26
  • [Presentation] Electric Field Induced Superconductivity in Layered Materials2011

    • Author(s)
      J.T.Ye, M.F.Craciun, S.Russo, M.F.Morpurgo, Y.Kasahara, H.T.Yuan, H.Shimotani, Y.Iwasa.
    • Organizer
      American Physical Society March meeting 2011
    • Place of Presentation
      Dallas, USA
    • Year and Date
      2011-03-23
  • [Presentation] Creating Novel Transport Properties in Electronic Double Layer Field Effect Transistors Based on Layered Materials2010

    • Author(s)
      J.T.Ye, M.F.Craciun, M.Koshino, S.Russo, Y.Kasahara, H.T.Yuan, H.Shimotani, A.F.Morpurgo, Y.Iwasa.
    • Organizer
      2010 MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, United States
    • Year and Date
      2010-11-29
  • [Presentation] Novel Transport Properties in Electronic Double Layer Field Effect Transistors Based on Layered Materials2010

    • Author(s)
      J.T.Ye, M.F.Craciun, M.Koshino, S.Russo, Y.Kasahara, H.T.Yuan, H.Shimotani, A.F.Murpurgo, Y.Iwasa
    • Organizer
      Forth International Conference on Electroactive Polymers : Materials and Devices
    • Place of Presentation
      Surajkund, India
    • Year and Date
      2010-11-23
  • [Presentation] 電場によって誘起される超伝導状態とその場磁化測定2010

    • Author(s)
      笠原裕一、叶剣挺、哀洪涛、下谷秀和、岩佐義宏
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府)
    • Year and Date
      2010-09-24
  • [Presentation] Inducing superconductivity in layered materrial based electronic double layer field effect transistors2010

    • Author(s)
      J.T.Ye, S.Inoue, K.Kobayashi, Y.Kasahara, H.T.Yuan, H.Shimotani, Y.Iwasa.
    • Organizer
      ISSP workshop on physics and new phenomena of p-electronic interfaces ISSP
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所(千葉県)
    • Year and Date
      2010-08-10
  • [Presentation] Novel Transport Properties in Electronic Double Layer Field Effect Transistor Based on Layered Materials2010

    • Author(s)
      J.T.Ye, S.Inoue, K.Kobayashi, Y.Kasahara, H.T.Yuan, H.Shimotani, Y.Iwasa
    • Organizer
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM 2010)
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      2010-07-08
  • [Presentation] Electric-field-induced superconductivity in electric double layer transistors2010

    • Author(s)
      Y.Iwasa, H.Shimotani, J.T.Ye, H.T.Yuan, Y.Kasahara, T.Nishijima, P.Cantu, K.Ueno, M.Kawasaki.
    • Organizer
      54th International Conference on Electron, Ion and Photon Beam Technology and Nanofabrication (EIPBN 2010)
    • Place of Presentation
      Anchorage, USA
    • Year and Date
      2010-07-02

URL: 

Published: 2012-07-19  

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