2015 Fiscal Year Annual Research Report
超伝導性黒鉛層間化合物の新展開～ＣａＣ６の解析からＭｇＣｘ等新化合物の創製へ～
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24560830
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| Research Institution | Tokyo Polytechnic University |
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Principal Investigator |
松本 里香 東京工芸大学, 工学部, 准教授 (30338248)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | CaC6 / 超伝導 / 電気伝導率 / 黒鉛層間化合物 / 大気安定性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、比較的最近知られるようになったカルシウム黒鉛層間化合物（Ca-GIC；組成CaC6）の解析を行い、従来から知られるK-GIC等との相違点を明らかにすることで、GICの新たな展開を狙うものである。Ca-GICは11.5Kという従来型よりも10K以上高い超伝導転移温度をもつことで注目を集めたが、我々は、その他にも、ゼーベック係数が小さい特徴をもつことを既に明らかにしている。
本年度は大気安定性の面でもCa-GICが従来型GICと異なることを、X線回折やラマン分光測定による構造変化の他、電気伝導率、ホール係数、磁気抵抗等の物性測定から明らかにした。試料表面の色変化や構造解析からは、Ca-GICは従来型よりも安定性が高いと判断できるが、物性測定からは不安定で、大気接触直後に分解すること、さらに、分解挙動がK-GIC等とは異なることが明らかとなった。
ポリイミドフィルムの熱分解黒鉛シートを用いて合成したCa-GICの超伝導性を確認した。その結果、超伝導転移を生じるのは7～8Kであり、報告されている11.5Kよりも低かった。これは、Ca-GICをLi-Ca溶融合金と黒鉛を反応させて合成しているため、試料組成が純粋なCaC6ではなく、Liが残存している影響であると考えられる。また、複数の試料を測定すると、超伝導転移の認められない試料もあった。
転移温度のさらなる上昇が見込まれるMg-GICの創製も試みた。これまでにMg-GIC形成の兆候が確認された反応条件により、上記の黒鉛シートを用いて反応を行ったところ、今年度は兆候を得ることはできなかった。
以上のように、Ca-GICが従来型GICとは異なる新型GICであることは明らかになったが、その詳細を完全に理解するまでは至っていない。引き続き、Ca-GICの理解およびMg-GICの創製の検討を続ける予定である。
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[Presentation] Charge transfer doping of multilayer graphene nanoribbon by metal-chloride intercalation2016
Author(s)
H. Miyazaki, R. Matsumoto, Katagiri, D. Nishide, R. Ifuku, Y. Yamazaki, T. Matsumoto, K. Ueno, D. Yamaoka, Y. Awano, T. Sakai
Organizer
Graphene Week 2016
Place of Presentation
ワルシャワ（ポーランド）
Year and Date
2016-06-13 – 2016-06-17
Int'l Joint Research
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[Presentation] Intetrcalation Doping with Metal Chlorides in Low-Temperature-Grown Multilayer CVD Graphene for Interconnect Applications2015
Author(s)
H. Miyazaki, R. Matsumoto, M. Katagiri, D. Nishide, R. Ifuku, M. Takahashi, Y. Yamazaki, T. Matsumoto, N. Sakuma, K. Ueno, T.
Organizer
SSDM2015
Place of Presentation
札幌（北海道）
Year and Date
2015-09-27 – 2015-09-30
Int'l Joint Research
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