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BiS2系層状超伝導体における局所結晶構造の解明と電荷密度波転移の検証

研究課題

研究課題/領域番号 16J05692
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 物性Ⅱ(実験)
研究機関首都大学東京

研究代表者

梶谷 丈  首都大学東京, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード超伝導 / 単結晶育成 / 構造相転移 / 超伝道
研究実績の概要

研究計画に従って、昨年度申請者はRO1-xFxBiS2(R:希土類)の高純良な単結晶育成法を確立するべく、CsClフラックス法やCVD法等の方法により試行錯誤を行い、LaO1-xFxBiS2 (x = 0.1 - 0.5) における単結晶育成方法を確立した。これらの成功により得られた単結晶を用いて、本年度、高エネルギー加速器研究機構の放射光科学施設(PF)にて精密な単結晶構造解析を行った。この実験により、LaO1-xFxBiS2では、xに依存した、構造相転移や長周期構造が現れることを、初めて明らかにすることに成功した。この長周期構造の発現に伴い、ギャップが開くことが予想されるため、マクロ測定において確認すべく、この試料の輸送特性(電気抵抗・ホール)および磁化測定を行った。その結果、超周期構造の発現に伴い、電気抵抗率は著しく上昇すると同時に、ホール係数においてキャリア密度の減少が観察された。磁化測定においても、超格子反射の発現温度付近において、傾きの変化を観察し、状態密度が変化している可能性を示唆する結果を得た。

EuFBiS2においても、世界で初めて純良単結晶の育成に成功し、世界で初めて単結晶を用いた輸送特性および磁化特性測定に成功した。これらの基礎物性測定の結果、Euの価数が温度依存して変化することを見出した。さらに、低温においてEuの価数や磁気的状態に深く関わると思われる、巨大な磁気抵抗効果が現れることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Anisotropic two-gap superconductivity and the absence of a Pauli paramagnetic limit in single-crystalline LaO0.5F0.5BiS22018

    • 著者名/発表者名
      Chan Y. C.、Yip K. Y.、Cheung Y. W.、Chan Y. T.、Niu Q.、Kajitani J.、Higashinaka R.、Matsuda T. D.、Yanase Y.、Aoki Y.、Lai K. T.、Goh Swee K.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 号: 10 ページ: 104509-104509

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.104509

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Metallic phase in stoichiometric CeOBiS2 revealed by space-resolved ARPES2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, E. Paris, T. Wakita, K. Terashima, T. Yokoya, A. Barinov, J. Kajitani, R. Higashinaka, T. D. Matsuda, Y. Aoki, T. Mizokawa and N. L. Saini
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 2011-2011

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Single crystal growth and physical properties of BiS 2 -layered compound Eu3Bi2S4F42018

    • 著者名/発表者名
      Higashinaka Ryuji、Endo Hideaki、Kajitani Joe、Matsuda Tatsuma D.、Aoki Yuji
    • 雑誌名

      Physica B: Condensed Matter

      巻: 536 ページ: 824-826

    • DOI

      10.1016/j.physb.2017.09.092

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intrinsic Phase Diagram of Superconductivity in the BiCh2-Based System Without In-Plane Disorder2017

    • 著者名/発表者名
      Nagasaka Kouhei、Nishida Atsuhiro、Jha Rajveer、Kajitani Joe、Miura Osuke、Higashinaka Ryuji、Matsuda Tatsuma D.、Aoki Yuji、Miura Akira、Moriyoshi Chikako、Kuroiwa Yoshihiro、Usui Hidetomo、Kuroki Kazuhiko、Mizuguchi Yoshikazu
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 7 ページ: 074701-074701

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.074701

    • NAID

      210000134439

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electronic structure of self-doped layered Eu3F4Bi2S4 material revealed by x-ray absorption spectroscopy and photoelectron spectromicroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      E. Paris, T. Sugimoto, T. Wakita, A. Barinov, K. Terashima, V. Kandyba, O. Proux, J. Kajitani, R. Higashinaka, T. D. Matsuda, Y. Aoki, T. Yokoya, T. Mizokawa, and N. L. Saini
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 95 号: 3 ページ: 035152-035152

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.035152

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Intrinsic Phase Diagram of Superconductivity in the BiCh2-based System Without In-plane Disorder2017

    • 著者名/発表者名
      A. Nishida, R. Jha, J. Kajitani, O. Miura, R. Higashinaka, T.D. Matsuda, Y. Aoki, A. Miura, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, H. Usui, K. Kuroki, Y. Mizuguchi
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 1702 ページ: 1-21

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Unconventional 4f-Electron Magnetism in Ln(O,F)BiS2 Layered Superconductors2018

    • 著者名/発表者名
      青木勇二
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Solid Compounds of Transition Elements 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LaO1-xFxBiS2における長周期格子変調のx依存性2017

    • 著者名/発表者名
      梶谷丈
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Observation of superlattice reflections in BiS2 layered superconductor LaO0.5F0.5BiS22017

    • 著者名/発表者名
      梶谷丈
    • 学会等名
      J-Physics International Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic and structural properties of BiS2-based layered superconductors LnO1-xFxBiS22017

    • 著者名/発表者名
      東中隆二
    • 学会等名
      J-Physics International Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural Phase Diagram and Anomalous Magnetic Properties in Superconductor of LnO1-xFxBiS2 (Ln: rare earth elements)2017

    • 著者名/発表者名
      松田達磨
    • 学会等名
      30th International Symposium on Superconductivity
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LaO1-xFxBiS2における長周期格子変調2017

    • 著者名/発表者名
      梶谷丈A、三田昌明A、東中隆二、松田達磨、青木勇二、佐賀山基、佐賀山遼子、熊井玲児,村上洋一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] EuFBiS2の単結晶育成と物性測定2016

    • 著者名/発表者名
      首都大院理工A、京大院工B 梶谷丈、遠藤秀晃、高津浩、浅野卓也、三田昌明、東中隆二 、松田達磨、青木勇二
    • 学会等名
      J-Physics領域全体会議
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶LaO1-xFxBiS2の電子輸送効果2016

    • 著者名/発表者名
      梶谷丈、東中隆二、三田昌明、松田達磨、青木勇二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] LaO1-xFxBiS2におけるF濃度と格子変調の関係2016

    • 著者名/発表者名
      梶谷丈、佐賀山基、佐賀山遼子、三田昌明、松田達磨、青木勇二
    • 学会等名
      TMUシンポジウム
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 「J-Physicss:多極子伝導系の物理」ニュースレター第2号2016

    • 著者名/発表者名
      播磨 尚朝
    • 総ページ数
      56
    • 出版者
      神戸大学大学院理学研究科 物理学専攻
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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