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極低温および強磁場下におけるカロリメトリーを用いた機能性材料の物性研究

研究課題

研究課題/領域番号 07J09728
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 無機化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

小濱 芳允 (2008)  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 特別研究員(PD)

小浜 芳允 (2007)  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2008年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード超伝導 / 極低温 / 高磁場 / 磁性 / 熱容量 / 電気抵抗 / セメント / BCS理論 / クラスレート化合物 / エレクトライド
研究概要

近年発見された鉄系超伝導体の研究を展開した。まず、LaFePOの熱容量を複数の磁場下で85mKの低温まで測定し、その超伝導に伴うピークを観測し、この超伝導が非BCS機構で説明されることを示した[Y.Kohama et al.,J.Phys.Soc.Jpn.,77,094715(2008)]。次に〜30Kという高い転移温度を誇るLaFeAsOについて、さまざまなFドープ量を持つ複数の試料の熱容量、磁化率、電気伝導度を系統的に測定した。熱容量と磁化率から、Fをドープしていないサンプルにおいて特徴的なスピン揺らぎの励起を観測し、5%ほどFをドープしたサンプルでその特徴的なスピン揺らぎの励起が大きくなっていろことを示した[Y.Kohama et al.,Phys.Rev.B,78,020512(R)(2008)]。そののち、60Tのパルスマグネットを用いて、5%ほどFをドープしたサンプルのH_<c2>およびホール抵抗を測定し、H_<c2>が最適ドープ領域のサンプルよりも数10%人きくなっていることを見出した[Y.Kohama et al.,Europhys.Lett,84,37005(2008)]。さらに、7つの試料について系統的なH_<c2>およびホール抵抗の測定を行い、マルチバンド超伝導体に特徴的なスピン揺らぎの効果をH_<c2>およびホール抵抗に見出した[Y.Kohama et al.,Phys.Rev.B79,144527(2009)]。そして、SrFe_2As_2という、同じ鉄系超伝導体のエピタキシャルフィルムサンプルについてのH_<c2>測定をパルス磁場下で行った。ここではH_<c2>の角度依存性のデータを50Tまで測定し、マルチバンド超伝導体の性質に端をなした、異常なH_<c2>の角度依存性を発見した[S.C.Baily et al.,Phys.Rev.Lett.,102,117004(2009)]。
このほかにも、磁場下で熱容量測定を用いて、水素を内包したフラーレンH_2@CH_<60>[Y.Kohama et al.,submitted to Phys.Rev.Lett.]や幾何学的フラストレーションを持つ磁性錯体K_<12>[(VO)_3(SbW_9O_<33>)_2]・15H_2O[Y.Kohama et al.,J.Solid State Chem.in press]、六角構造を持つ磁性グイマー化合物Ba_3Cr_2O_8[A.A.Aczel et al.,Phys.Rev.B79,100409(2009)]の性質も詳しく調べた。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Doping dependence of upper critical field and Hall resistivity in LaFeAs O1-xFx (x=0, 0. 025, 0. 05, 0. 07, 0. 11, and 0. 14)2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu Kohama, Yoichi Kamihara, Scott C. Riggs, Fedor F. Balakirev, Tooru Atake, Marcelo Jaime, Masahiro Hirano, Hideo Hosono
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 79

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pseudo-isotropic upper critical field in cobalt-doped SrFe2As2 epitaxial films2009

    • 著者名/発表者名
      Scott A. Baily, Yoshimitsu Kohama, Hidenori Hiramatsu, Boris Maiorov, Fedor F. Balakirev, Masahiro Hirano, Hideo Hosono
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 102

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bose-Einstein condensation of triplons in Ba3Cr2O82009

    • 著者名/発表者名
      Adam A. Aczel, Yoshimitsu Kohama, Marcelo Jaime, Luis Balicas, Konstantinos Ninios, Ho Bun Chan, Hanna A. Babkowska, Graeme M. Luke
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B rappid communication 79

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low temperature heat capacity of magnetic molecular clusters K12[(VO)3(SbW9O33)2]・15II2O and K12[(VO)3(BiW9O33)2]・29II2O2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu Kohama, Hitoshi Kawaji, Tooru Atake, Keisuke Fukaya, Toshihiro Yamase
    • 雑誌名

      J. Solid State Chem. (In press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible unconventional superconductivity in the iron-based layered compound LaFePO : Heat capacity study2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu Kohama, Yoichi Kamihara, Hitoshi Kawaji, Tooru Atake, Masahiro Hirano, Hideo Hosono
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 77

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferromagnetic spin fluctuation in LaFeAsO1-xFx2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu Kohama, Yoichi Kamihara, Masahiro Hirano, Hitoshi Kawaji, Tooru Atake, Masahiro Hirano, Hideo Hosono
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B rapid communication 78

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hall coefficient and Hc2 in underdoped LaFeAsO0. 95F0. 052008

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu Kohama, Yoichi Kamihara, Scott C. Riggs, Fedor F. Balakirev, Tooru Atake, Marcelo Jaime, Masahiro Hirano, Hideo Hosono
    • 雑誌名

      Europhys. Lett 84

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for Bardeen Cooper Schrieffer Type Superconducting Behavior in the Electride(CaO)_<12>(Al_2O_3)_7e from Heat Capacity Measurements2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu Kohama, et. al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 77

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity in an Inorganic Electride 12CaO-7Al_2O_32007

    • 著者名/発表者名
      Masashi Miyakawa, et. al.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 129

      ページ: 7270-7271

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fluorine doping effect on Hc2 and RH in LaFeAsO1-xFx2009

    • 著者名/発表者名
      Marcelo Jaime
    • 学会等名
      American Physics Society March Meeting
    • 発表場所
      Pittsburgh, U.S.A
    • 年月日
      2009-03-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Resistive upper critical field in LaFeAs(O, F) and Sr(Fc, Co)2As22008

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu Kohama
    • 学会等名
      FeAs High Tc superconducting multilayers and related phenomena
    • 発表場所
      Roma, Italy
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effect of fluorine doping on the upper critical field and Hall coefficient in LaFeAsO1-xFx (x=0, 0. 025, 0. 05, 0. 07, 0. 11 and 0. 14)2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu Kohama
    • 学会等名
      The Fourth International Symposium on the New Frontiers of Thermal Studies of Materials
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2008-12-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Resistivity and Hall coefficient in LaFeAsO0. 95F0. 052008

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu Kohama
    • 学会等名
      International Symposium on Fe-oxipnictide Superconductors
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2008-06-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] エレクトライド12CaO-7Al_2O_3:eにおける超伝導相転移2007

    • 著者名/発表者名
      小浜 芳允
    • 学会等名
      第43回熱測定討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-10-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Low temperature heat capacity of K_<11>H[(VO)_3(SbW_9O_33)_2]・27H_2O2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu Kohama
    • 学会等名
      The 62nd Calorimetry Conference
    • 発表場所
      Hawai
    • 年月日
      2007-08-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2024-03-26  

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