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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of new quantum structure using natural superlattice of layered mixed-anion compounds

Research Project

Project/Area Number 26390045
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

荻野 拓  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 (70359545)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 下山 淳一  青山学院大学, 理工学部, 教授 (20251366)
岸尾 光二  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50143392)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords複合アニオン化合物 / 層状化合物 / 自然超格子 / 発光 / 超伝導
Outline of Annual Research Achievements

本研究では複合アニオン化合物と呼ばれる、複数アニオンの層が交互に積層した層状化合物について、様々な観点から物質探索を行った。我々はこれまでに、層構造を形成する元素の組み合わせに関する指針を得ており、励起子発光物質Sr2ScCuSO3をはじめ数多くの複合アニオン化合物を発見している。Sr2ScCuSO3はこれらの化合物は半導体層と絶縁体層が積層した化合物の場合には自然超格子を形成することから、量子閉じ込め効果やそれに由来する励起子発光が発現することが期待でき、昨年度までに見出した化合物のうちのいくつかでも
本年度もこれまでの知見を元に新規化合物の探索を行った。その結果、CuTe層、MnAs層とペロブスカイト型酸化物層が積層した化合物を中心に、多数の新物質を発見した。CuTe層を持つ化合物は励起子発光が見られず、Sr2ScCuSO3等と異なる電子構造を持つ一方、高いゼーベック係数を持つことを見出した。またBa3RE2Cl2O5(RE:希土類)で表される化学式を持つ一連の化合物を見出した。Ba3Y2Cl2O5やBa3Lu2Cl2O5は広いバンドギャップと酸素5配位の希土類サイトという特異な配位環境を持っており、Euのドープで高効率発光することが分かった。今後他の希土類元素を添加した場合についても特性を評価する予定である。この他、フッ化剤を用いて低温でフッ素化するトポタクティック反応についてもいくつかの化合物に対して反応を試み、ルテニウム化合物超伝導体Sr2RuO4がCuF2, ZnF2等によりフッ素化されSr2RuO3F2に変化することを見出した。この手法は他の化合物にも適用可能で、今後の発展が見込まれる。

  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Anomalous non-resonant microwave absorption in SmFeAs(O,F) polycrystalline sample2017

    • Author(s)
      R.B. Onyancha, J. Shimoyama, S.J. Singh, K. Hayashi, H. Ogino, V.V. Srinivasu
    • Journal Title

      Physica C: Superconductivity and its Applications

      Volume: 533 Pages: 49-52

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.physc.2016.07.019

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A layered wide-gap oxyhalide semiconductor with an infinite ZnO2 square planar sheet: Sr2ZnO2Cl22017

    • Author(s)
      Yu Su, Yoshihiro Tsujimoto, Akira Miura, Shinichiro Asai, Maxim Avdeev, Hiraku Ogino, Miho Ako, Alexei A. Belik, Takatsugu Masuda, Tetsuo Uchikoshi, Kazunari Yamaura
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 53 Pages: 3826-3829

    • DOI

      DOI: 10.1039/c7cc01011g

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enhanced transport critical current density in Sn-added SmFeAsO1-xFx tapes prepared by PIT method2017

    • Author(s)
      Qianjun Zhang, Xianping Zhang, Chao Yao, He Huang, Dongliang Wang, Chiheng Dong, Yanwei Ma, Hiraku Ogino, Satoshi Awaji
    • Journal Title

      Supercond. Sci. Technol.

      Volume: Accepted Pages: -

    • DOI

      DOI: 10.1088/1361-6668/aa6850

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Temperature Dependence Low-Field Microwave Absorption in a Powder Sample of SmFeAs(O,F) Iron Pnictide Superconductor2016

    • Author(s)
      R.B. Onyancha, J. Shimoyama, S.J. Singh, H. Ogino, V.V. Srinivasu
    • Journal Title

      Journal of Superconductivity and Novel Magnetism

      Volume: 28 Pages: 2927_1-6

    • DOI

      DOI: 10.1007/s10948-016-3845-z

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 異種アニオン利用に よる新物質開拓2017

    • Author(s)
      荻野 拓
    • Organizer
      日本化学会 第97春季年会「複合アニオン化合物が拓く新しい物質化学」
    • Place of Presentation
      慶応大学(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-19
    • Invited
  • [Presentation] Development of layered mixed anion compounds as new candidates for phosphor materials2017

    • Author(s)
      Hiraku Ogino, Makoto Tatsuda, Takuya Kitamura, Takayuki Yanagida, Kohji Kishio
    • Organizer
      The 18th International Symposium on Eco-materials Processing and Design(ISEPD2017)
    • Place of Presentation
      沖縄自治会館(沖縄県那覇市)
    • Year and Date
      2017-02-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] (Eu,La)FeAs2の合成及び物性2016

    • Author(s)
      Alberto Sala,荻野拓,田中隼人, 岸尾光二,後藤義人,伊豫彰,永崎洋
    • Organizer
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-09-15
  • [Presentation] SmFeAs(O,F)の超伝導特性に対するSn添加効果の機構解明2016

    • Author(s)
      林 功輔,荻野 拓,下山 淳一,岸尾 光二
    • Organizer
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-09-15
  • [Presentation] CrPn層を持つ層状化合物の物性制御2016

    • Author(s)
      市原義悠、荻野拓、下山淳一、岸尾光二
    • Organizer
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-09-15
  • [Presentation] フッ素を含む新規層状複合アニオン化合物の合成と物性2016

    • Author(s)
      北村拓也、荻野拓、岸尾光二、下山淳一
    • Organizer
      日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      広島大学(広島県東広島市)
    • Year and Date
      2016-09-08
  • [Presentation] 層状酸ハロゲン化物蛍光体の真空紫外励起発光特性2016

    • Author(s)
      荻野拓、越水正典、柳田健之、岸尾光二
    • Organizer
      日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      広島大学(広島県東広島市)
    • Year and Date
      2016-09-07
  • [Presentation] 混合原子価アニオンを持つ鉄系超伝導体の物性評価2016

    • Author(s)
      荻野拓、焼田裕之、下山淳一、岸尾光二、伊豫彰、永崎洋
    • Organizer
      日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      広島大学(広島県東広島市)
    • Year and Date
      2016-09-07
  • [Presentation] Single crystal growth and exploration of new iron-based superconductors in Ca-RE-Fe-As system2016

    • Author(s)
      H. Ogino, H. Yakita, H. Tanaka, A. Sala, A. Iyo, H. Eisaki, J. Shimoyama, K. Kishio
    • Organizer
      18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy (ICCGE-18)
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-08-08
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 超伝導磁束状態の物理 4.3.4その他の超伝導体2017

    • Author(s)
      荻野 拓(門脇和男編)
    • Total Pages
      674(うちp349-354)
    • Publisher
      裳華房

URL: 

Published: 2018-01-16  

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