2015 Fiscal Year Annual Research Report
高圧力磁気測定の技術開発がもたらす磁性・超伝導材料研究のブレイクスルー
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26289091
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
美藤 正樹 九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60315108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 文子 芝浦工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50398898)
竹下 直 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 主任研究員 (60292760)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高圧力実験 / 超伝導体 / 磁性体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
NdFeB磁性体の高圧力下磁化測定については論文発表までこぎつけることができたことは大きな成果である（JAP2015）。
また、YBa2Cu4O8系銅酸化物超伝導体のYサイトにCaがドープされた試料に対する高圧力効果の結果を論文発表することができた（JPSJ2016, 低温工学)。マイスナー効果の消失を起こす応力領域において、静水圧力・一軸歪み（ab面平行・ab面垂直）の効果を調べ、歪みのスタイルの違いによって、超伝導状態がいかに変化するかを系統的に調査した。
Hg-1223系銅酸化物超伝導体においては、静水圧力・一軸歪み（ab面平行・ab面垂直）の測定を行い、超伝導転移温度を上昇させるために一番適した歪みスタイルを実験的に明らかにした。静水圧力実験については、圧力媒体を系統的に変えた実験も行った。これらの成果を応用物理学会・物理学会（九州支部例会）において発表した。
100GPaに迫る圧力領域での磁気測定を開拓すべく、超伝導量子干渉素子(SQUID)とコイル振動型磁気測定方式(vibrating coil magnetometer: VCM)を融合したスタイルの磁気測定方法にダイヤモンドアンビルセル(DAC)を使用する実験システムの開発を進めた。10GPaまでの領域で測定実績を積み上げることには成功しており[物理学会（九州支部例会）にて発表]、今後は更なる圧力領域の拡大を目指す。
また、研究分担者の山本と竹下は、Hg-1223系銅酸化物超伝導体を高圧合成し、キャリア数の異なる試料に対して高圧力下電気抵抗測定を行い、論文発表を行った(Nat. Commun. 2016)。
そのほかにも、キラル磁性体と有機ラジカル強磁性体においても、磁気測定・構造解析の両面で高圧力実験を遂行し、磁性と構造と相関を系統的に研究した（JAP2015, JACS2015）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
論文発表も数本あり、装置開発の面でも大きな進展があった。まだ、論文発表できていない研究材料が数多くあるので論文作成のペースは落とせない。また、より大きなブレイクスルーに繋げるためにも装置開発のスピードを上げていかなければならない。
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| Strategy for Future Research Activity |
Hg-1223系銅酸化物超伝導体の静水圧力の結果と一軸圧縮効果の結果を論文発表する。静水圧性の向上と超伝導転移温度の上昇度合の関係を追及する研究は今年度も継続する。
超伝導体と装置開発に注力するあまり、固体酸素の高圧力下磁気測定が手薄になっているので、平成28年度はこの研究を精力的に行う。
最後に、SQUID-VCM方式の磁気測定の開発のスピードを速め、100GPaまでの磁気測定を何とか成功させたい。この測定システムを用いて、希土類強磁性体と巨大歪み処理された単一元素超伝導体の高圧力下磁気測定を進めていく。
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| Causes of Carryover |
高圧力発生装置のパーツ購入を計画していたが、現在、装置の一部改造を遂行中であり、パーツ購入を次年度に延期したため。また、放電加工機の改造を検討していたが、その仕様が決定できずに、改造が次年度に延期になったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成２７年度に行う予定であった高圧力発生装置のパーツ購入ならびに放電加工機の改造を実施するための経費として使用する。
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[Journal Article] The Metallic State in Neutral Radical Conductors: Dimensionality, Pressure and Multiple Orbital Effects2015
Author(s)
D. Tian, S. Winter, A. Mailman, J. Wong, W. Yong, H. Yamaguchi, Y. Jia, J. Tse, S. Desgreniers, R. Secco, S. Julian, C. Jin, M. Mito, Y. Ohishi, and R. Oakley
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Journal Title
Journal of the American Chemical Society
Volume: 137
Pages: 14136
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 水銀系銅酸化物超伝導体Hg-1223に対する一軸圧縮効果2015
Author(s)
緒方和馬, 前田真之介, 柿本泰志, 鶴田一樹, 後藤弘樹, 美藤正樹, 堀出朋哉, 松本要, 原裕, 竹屋浩幸, 高野義彦
Organizer
第７６回応用物理学会秋季学術講演会
Place of Presentation
名古屋国際会議場
Year and Date
2015-09-13 – 2015-09-16
