| 研究課題/領域番号 |
16K05454
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅱ
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| 研究機関 | 首都大学東京 |
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研究代表者 |
松田 達磨 首都大学東京, 理学研究科, 准教授 (30370472)
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| 研究協力者 |
青木 勇二 首都大学東京, 理学研究科, 教授
東中 隆二 首都大学東京, 理学研究科, 助教
佐賀山 基 高エネルギー加速器機構, 准教授
佐賀山 遼子 高エネルギー加速器機構, 研究員
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | BiS2系層状超伝導体 / 純良単結晶 / 量子臨界的挙動 / 超伝導 / 構造相転移 / 超格子構造 / 層状超伝導体 / BiS2系超伝導体 / CDW転移 / アクチノイド元素 / 巨大磁気抵抗効果 / 価数自由度 / BiS2系層状化合物 / 超格子反射 / 二次元磁性 / 強相関電子物性 / 単結晶 / 強相関電子系 / 量子臨界現象 |
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| 研究成果の概要 |
BiS2系層状超伝導体は、BiS2伝導層と希土類イオンを含むブロック層と呼ばれる層が積層した結晶構造を持つ。この層状構造に起因し、電子状態として２次元性の強い物質である。ブロック層の元素置換によりBiS2層へのキャリアドープを行うことができ、また同時にブロック層の希土類イオンを変化させると、構造、伝導そして磁性について多彩な物性を示すことから、純良単結晶を用いてこれらの物性の関わりを調べた。
La(OF)BiS2系では、劇的な構造変化と超格子の発達が観測され、それと同時に超伝導が発現することを見出し、Ce系及びNd系では非金属相における低温での比熱の増大など非従来型の量子臨界的挙動を発見した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
BiS2系超伝導体は、2012年に首都大の水口等によって発見され、典型的な強相関電子系超伝導体の銅酸化物系や、鉄系超伝導体と類似した層状構造を持つ物質として注目された。本研究の成果からは、銅酸化物や鉄系のいくつかの系と同様に、超伝導発現と構造転移や磁性が密接に関わっている共通の現象が見出され、研究の当初から指摘されてきた単純な構造の類似性のみならず電子状態としての類似性を確認し、超伝導発現に関わる普遍的性質の一端を明らかにすることに成功したと言える。また、非従来型の量子臨界現象が２次元性の強い非金属相の磁性として観測され、新たな準２次元磁性層の物性研究課題を開拓した。
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