熱電効果をプローブとする鉄オキシニクタイド高温超伝導体の高圧下電子状態の研究

• 研究課題/領域番号: 21740260
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 辺土 正人 琉球大学, 理学部, 准教授 (00345232)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 高圧力 / ゼーベック効果 / 鉄ヒ素系超伝導体 / 電子状態 / 鉄ヒ素超伝導体

研究概要

高い静水圧環境を実現する高圧下熱電能システムの構築に成功した。Eu_<0.5>Ca_<0.5>Fe_2As_2では、ゼーベック係数（S/T）が超伝導出現前に符号反転をしており、そこでフェルミ面の状態が大きく変化していることがわかった。また、超伝導の前駆現象が確認できたEuFe_2As_2のS/Tにおいても、負からゼロになった後にさらに加圧するとEu_<0.5>Ca_<0.5>Fe_2As_2と同様な振る舞いになることが予想される。また、T_NまたはT_C以上ではT^2 依存性を示しており、その温度係数Aは、Eu_<0.5>Ca_<0.5>Fe_2As_2、EuFe_2As_2において超伝導出現後に大きく減少している。このAとS/Tはともにフェルミ準位近傍の状態密度に比例していると考えられるので、P_C以上の圧力ではそれが大きく減少していることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Pressure-induced changes in the magnetic and valence state of EuFe_2As_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Matsubayashi, K. Munakata, M. Isobe, N. Katayama, K. Ohgushi, Y. Ueda, N. Kawamura, M. Mizumaki, N. Ishimatsu, M. Hedo, I. Umehara and Y. Uwatoko
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84 ページ: 24502-24506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-induced changes in the magnetic and valence state of EuFe_2As_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Matsubayashi, et al
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84 ページ: 24502-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of pressure on thermopower and resistivity of EuCo_2P_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Nakama, T. Yoshida, A. Ohno, D. Nakamura, Y. Takaesu, M. Hedo, K. Yagasaki, K. Uchima, T. Fujiwara and T. Shigeoka
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 200 ページ: 32050-32054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermopower measurement under high pressure using "seesaw heating method" (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hedo, D. Nakamura, Y. Takaesu, T. Fujiwara, K. Uchima, K. Yagasaki and T. Nakama
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 215 ページ: 12186-12184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of pressure on thermopower and resistivity of EuCo_2P_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nakama, et al
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 200 ページ: 32050-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermopower measurement under high pressure using "seesaw heating method" (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Hedo, et al
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 215 ページ: 12186-4
• [雑誌論文] Electronic and Magnetic Properties of Rare Earth Compounds RPt_2Ge_2 (R: La-Ho) (2009)
  • 著者名/発表者名: C. Tonohiro, Y. Nakano, F. Honda, T. Yamada, T. Takeuchi, K. Sugiyama, M. Hagiwara, K. Kindo, T. Matsuda, Y. Haga, M. Hedo, Y. Uwatoko, R. Settai and Y. Onuki
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 78 ページ: 114706-114709
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure Dependence of Electrical Transport in the Triangular Antiferromagnetic Insulators FeGa_2S_4 and Fe_2Ga_2S_5 (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Tomita, Y. Nambu, S. Nakatsuji, S. Koeda, M. Hedo and Y. Uwatoko
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 78 ページ: 94603-94604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Existence of Magnetic Polaron in Nearly Ferromagnetic Semiconductor β -US_2 (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ikeda, H. Sakai, N. Tateiwa, T. D. Matsuda, D. Aoki, Y. Homma, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Shiokawa, Y. Ota, K. Sugiyama, M. Hagiwara, K. Kindo, K. Matsubayashi, M. Hedo, Y. Uwatoko, Y. Haga and Y. Onuki
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 78 ページ: 114704-114710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure dependence of Electrical Transport in the Triangular Anitiferromagnetic Insulator FeGa_2S_4 and Fe_2Ga_2S_5 (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Tomita, et al.
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 78 ページ: 94603-94603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic and Magnetic Properties of Rare Earth Compounds RPt_2Ge_2 (R : La-Ho) (2009)
  • 著者名/発表者名: C.Tonohiro, et al.
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 78 ページ: 114706-114706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Existence of Magnetic Polaron in Nearly Ferromagnetic Semiconductor β-US_2 (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ikeda, et al.
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 78 ページ: 114704-114704
  • 査読あり
• [学会発表] 圧力中におけるEuCoGe_3 の輸送特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平川先太郎, 渡部晋太郎, 照屋淳志, 竹田政貴, 辺土正人, 仲間隆男, 矢ヶ崎克馬, 高江洲義尚, 内間清晴, 松林和幸, 上床美也
  • 学会等名: 高圧討論会(日本高圧力学会)
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院大学
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 鉄ヒ素系超伝導体の高圧下熱電能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米須将太, 仲村愛, 新垣望, 瑞慶覧長潤, 竹田政貴, 高江洲義尚, 辺土正人, 仲間隆男, 内間清晴, 的場智広, 光田暁弘, 和田裕文
  • 学会等名: 高圧討論会(日本高圧力学会)
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院大学
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 鉄ヒ素系超伝導体の高圧下熱電能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米須将太, 他
  • 学会等名: 第52回高圧討論会(日本高圧力学会)
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院大学
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 圧力中におけるEuCoGe_3の輸送特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平川先太郎, 他
  • 学会等名: 第52回高圧討論会(日本高圧力学会)
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院大学
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] EuFe2As_2 の高圧下の熱電能と電子状態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米須将太, 仲村愛, 新垣望, 瑞慶覧長潤, 竹田政貴, 高江洲義尚, 辺土正人, 仲間隆男, 内間清晴, 的場智広, 光田暁弘, 和田裕文
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] EuFe_2As_2の高圧下の熱電能と電子状態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米須将太, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Thermopower measurement under high pressure using "seesaw heating method" (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Hedo, D. Nakamura, Y. Takaesu, T. Fujiwara, K. Uchima, K. Yagasaki and T. Nakama
  • 学会等名: International Conference on High Pressure Science and Tecchnology (AIRAPT-22)
  • 発表場所: Tokyo Japan
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] Thermopower measurement under high pressure using seesaw heating method (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Hedo, et al.
  • 学会等名: International Conference on High Pressure Science and Tecchnology (AIRAPT-22)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2009-07-28