| 研究課題/領域番号 |
19K21033
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| 補助金の研究課題番号 |
18H05843 (2018)
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 (2019)
補助金 (2018) |
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| 審査区分 |
0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
小林 拓矢 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (50827186)
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| 研究期間 (年度) |
2018-08-24 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 有機伝導体 / 温度圧力相図 / 反強磁性 / 超伝導 / 強相関電子系 / スピン密度波 / 核磁気共鳴 / ミュオンスピン回転法 / 磁性 / 超高圧 / 圧力下測定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
有機導体λ-(BETS)2GaCl4は約5.5Kで超伝導を示す。その超伝導特性は、超伝導波動関数が異方的であることや、パウリリミットを超えた上部臨界磁場を持つなど、非従来型の超伝導体であることが報告されている。この超伝導機構を理解する上でどのような隣接電子相が存在するかが重要になってくるが、λ型塩については明らかになっていない。これを調べる上で、BETS分子を置換することによる化学圧力を利用した温度圧力相図が提唱されていた。本研究ではこの相図を明らかにするために、超高圧による物理圧力と系統的な分子置換による化学圧力を相補的に利用して電気抵抗及び磁化率測定を行う。
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| 研究成果の概要 |
有機超伝導体λ-(BETS)2GaCl4においては、物質の一部を選択的に置換することで磁気状態の異なる絶縁相が実現するが、その詳細は未解明な点が多い。塩素の一部を臭素に置換したとき、非磁性絶縁相が実現すると信じられていたが、超伝導相に隣接してスピン密度波相があることがNMR及び電気抵抗測定により明らかとなった。またドナー分子BETSをETに置換すると13K以下で反強磁性絶縁体になることが分かっている。本研究では、ET分子よりも負の圧力効果が期待されるBEST分子に置換した試料の合成に成功した。この物質はET塩よりも高い22Kで転移する反強磁性体であることを発見した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超伝導の発現メカニズムを理解するためには、隣接相でどのような電子状態が実現しているかを解明することが重要である。本研究では、λ型有機超伝導体と呼ばれる、新奇超伝導物性が観測されている物質に着目した。この物質の一部を置換することで超伝導体から絶縁体へと変化させ、その時の磁性を調べた。主な研究成果として、これまで非磁性であると呼ばれていた絶縁相がスピン密度波相であることを明らかにした。さらに、λ型塩における新たな反強磁性絶縁体を発見した。これらの発見は、超伝導メカニズムの理論研究に資すると共に、λ型塩の統一相図についての研究を大きく推し進めるものである。
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