リチウム硼炭化物における物性探索と応用

• 研究課題/領域番号: 25400382
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 高野 良紀 日本大学, 理工学部, 教授 (30171466)
• 研究協力者: 坂口 裕樹
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2014年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: リチウム硼炭化物 / 超伝導 / 2次電池 / リチウムイオン二次電池 / 新超伝導物質探索 / 2次電池用負極材料

研究成果の概要

本研究は、リチウム硼炭化物LiBCにおける超伝導探索と軽元素からなるLi2次電池の負極材料としての可能性の探索を目標とした。LiBCにおいてLiを制御したLixBC(約x=0.8)において約15Kにおいて電気抵抗の急落と反磁性を観測した。しかし、試料依存性も完全には除去できていない。負極材料としては、Siとのコンポジット化を行い、メカニカルミリング法で作製したSi30％LiBCの試料において、サイクル特性が向上し、高い容量維持率やクーロン効率が得られた。しかし、他のコンポジット電極でも見られるひずみによる劣化問題も残っている。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a superconducting joint between a GdBa2Cu3O7-δ-coated conductor and YBa2Cu3O7－δ bulk: towards a superconducting joint between RE (Rare Earth) Ba2Cu3O7－δ-coated conductors (2015)
  • 著者名/発表者名: Xinzhe Jin, Yoshinori Yanagisawa, Hideaki Maeda and Yoshiki Takano
  • 雑誌名: Superconductor Science and Technology 巻: 28 号: 7 ページ: 075010-075015
  • DOI: 10.1088/0953-2048/28/7/075010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of confining filaments on the current-voltage characteristics of resistive change memory by using anodic porous alumina (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanimoto, S. Otsuka, T. Shimizu, S. Shingubara, T. Watanabe, Y. Takano, and K. Takase
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53 号: 6S ページ: 06JF07-06JF07
  • DOI: 10.7567/jjap.53.06jf07
  • NAID: 210000144105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of the Reproducibility of the Switching Voltage of Resistance Change Random Access Memory by Restricting Formation of Conductive Filaments (2013)
  • 著者名/発表者名: Saeko Furuya, Shintaro Otsuka, Tomohiro Shimizu, Shouso Shingubara, Tadataka Watanabe, Yoshiki Takano, and Kouichi Takase
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 52
  • NAID: 210000142365
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancing the Superconducting Properties of Magnesium Diboride Without Doping (2013)
  • 著者名/発表者名: Minoru Maeda, Jung Ho Kim, Sangjun Oh, Wen Xian Li, Kouichi Takase, Yoshihiro Kuroiwa, Shi Xue Dou and Yoshiki Takano
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 巻: 96 ページ: 2893-2897
  • 査読あり
• [学会発表] Ca1-xRxFeArF1-yの物性評価(R=希土類） (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤澤孝、前田穂、渡辺忠孝、高瀬浩一、高野良紀
  • 学会等名: 第33回希土類討論会
  • 発表場所: とりぎん文化会館（鳥取県鳥取市）
  • 年月日: 2017-05-15
• [学会発表] フラストレート系スピネルCd(Cr1-xFex)2O4の磁性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田隼人, 前田穂, 高野良紀, 高瀬浩一, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府豊中市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] ラーベス化合物Ti(Fe1-xCox)2 の磁性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 榎本蒼, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府豊中市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] ラーベス化合物ZrB2 (B = Fe, Co)の元素置換効果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 武井優樹, 榎本蒼, 小川幹, 齋藤理貴, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府豊中市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] NiOナノワイヤーを用いた抵抗変化メモリの作製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 青野 孝重、渡辺 忠孝、高野 良紀、高瀬 浩一
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] 陽極酸化ポーラスアルミナを用いた酸化亜鉛ナノロッドの作製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿久津 里奈、青野 孝重、武田 康平、前田 穂、渡辺 忠孝、高野 良紀、高瀬 浩一
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] ラーベス化合物TiB2 (B = Fe, Co) の元素置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 榎本蒼, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 遷移金属リントリカルコゲナイドMPS3 (M=Mn, Fe, Ni)の磁性の圧力依存性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 児玉邦之, 狩野みか, 糸井充穂, 岡田卓, 上床美也, 前田穂, 渡辺忠孝, 高瀬浩一, 高野良紀
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] クロムスピネルCdCr2O4の磁性へのCrサイト置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田隼人, 前田穂, 高野良紀, 高瀬浩一, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 希土類層状オキシプニクタイド(LaO)1-xZnP のホールドープ効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 下村大河, 前田穂, 渡辺忠孝, 高野良紀, 高瀬浩一
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 室温反強磁性絶縁体(LaO)MnPnの磁性の起源 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小山翔太, 前田穂, 渡辺忠孝, 高野良紀, 高瀬浩一
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] ラーベス化合物HfV2の超伝導とCDWへの元素置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小川幹, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] ラーベス化合物NbB2(B = Fe, Co)の元素置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤理貴, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 擬一次元鎖炭化物Sc3CoC4の元素置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 風間拓人, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Electrical and magnetic properties of the layered oxypnictide natural superlattice (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Takase, T..Watanabe, Y. Takano
  • 学会等名: Rare Earth 2016 in Sapporo, Japan
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Carrier doping efects of the layered rare earth oxypnictides (LaO)MnPn (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Koyama, M. Maeda, T. Watanabe, Y. Takano, K. Takase
  • 学会等名: Rare Earth 2016 in Sapporo, Japan
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] Magnetic properties of layered rare earth oxypnictide (CeO)MnPn (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Takahara, T. Watanabe, Y. Takano, K. Takase
  • 学会等名: Rare Earth 2016 in Sapporo, Japan
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] Comparison of thermoelectric conductor (LaO)CuSe and (BiO)CuSe (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Kanno, A, Higashiya, H, Sato, A. Rousuli, H. Namatame, M. Taniguchi, T. Watanabe, Y. Takano, K. Takase
  • 学会等名: Rare Earth 2016 in Sapporo, Japan
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] Hole-doping effect in (LaO)Zn1-xP (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Shimomura, T. Watanabe, Y. Takano, K. Takase
  • 学会等名: Rare Earth 2016 in Sapporo, Japan
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] Element substitution effects in quasi-one dimensional carbide Sc3TC4 (T=Co, Ru, Os) (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Kazama, M. Maeda, k. Takase, Y. Takano, T. Watanabe
  • 学会等名: Rare Earth 2016 in Sapporo, Japan
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] (LaO)CuSe, (BiO)CuSeの熱電特性の違い (2016)
  • 著者名/発表者名: 菅野 聖人、東谷 篤志、生天目 博文、谷口 雅樹、佐藤 仁、アワベクリ ルスル、渡辺 忠孝、高野 良紀、高瀬 浩一
  • 学会等名: 第63回 応用物理学春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス（東京都、目黒区）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 希土類層状オキシプニクタイド(CeO)MnPnの磁性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高原祥真, 渡辺忠孝, 高野良紀, 高瀬浩一
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] スピンフラストレート系スピネルZnB2O4(B=Cr,Fe)の元素置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小野拓海, 大春大地, 小林奨汰, 山田隼人, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] クロムスピネルCdCr2O4の磁性への元素置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田隼人, 小野拓海, 風間拓人, 村井亮太, 前田穂, 高野良紀, 高瀬浩一, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] コバルトスピネルACo2O4(A = Li, Zn, Cd)の磁性への元素置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村井亮太, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] (LaO)Zn1-xPへのホールドープ効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 下村大河, 渡辺忠孝, 高野良紀, 高瀬浩一
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 層状物質(LaO)MnPnへのキャリアドープ効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小山翔太, 渡辺忠孝, 高野良紀, 高瀬浩一
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] ラーベス化合物HfV2の超伝導への元素置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小川幹, 小野拓海, 風間拓人, 村井亮太, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] C15型ラーベス化合物TiCo2の反強磁性への元素置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 榎本蒼, 風間拓人, 村井亮太, 小野拓海, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] C15型ラーベス化合物ACo2 (A = Zr, Nb, Hf, Ta)の磁性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤理貴, 小野拓海, 風間拓人, 村井亮太, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 擬一次元鎖炭化物Sc3TC4(T=Co,Ru,Os)の元素置換効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 風間拓人, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] コバルトスピネルACo2O4(A = Li, Mg, Zn)の磁性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村井亮太, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府、吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 層状オキシプニクタイド(LaO)ZnAsへのホールドープとその物性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小山翔太, 渡辺忠孝, 高野良紀, 高瀬浩一
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府、吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 擬一次元鎖炭化物Sc3TC4(T=Ru,Os)の元素置換効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 風間拓人, 前田穂, 高瀬浩一, 高野良紀, 渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府、吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] HTSマグネットを用いたNMR/MRI開発における要素技術 (2) 低包晶点Yb123バルクの結晶成長を利用いたGd123テープ線間のブリッジ接続 (2015)
  • 著者名/発表者名: 金 新哲, 柳澤 吉紀, 前田 秀明, 高野 良紀
  • 学会等名: 2015年度春季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所つくばセンター（茨城県、つくば市）
  • 年月日: 2015-05-27
• [学会発表] 希土類層状オキシプニクタイド(LaO)1-xMnSbの物性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅野聖人，内藤彰人，渡辺忠孝，高野良紀，高瀬浩一
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] バナジウム化合物(Zr1-xHfx)VGeの超伝導特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 風間拓人，石川卓，滝田将太，前田穂，高瀬浩一，高野良紀，渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] 軌道縮退系バナジウムスピネルCoV2O4における超音波音速測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田章悟，小野拓海，石川卓，滝田将太，前田穂，高瀬浩一，高野良紀，渡辺忠孝，小堀内類，勝藤拓郎
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] リチウムコバルトスピネルLiCo2O4の磁性と元素置換・欠損効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村井亮太，兒玉貴大，石川卓，滝田将太，前田穂，高瀬浩一，高野良紀，渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] 1GHz以上の高磁場＆高均一度NMR/MRI開発向け要素技術の開発研究（３） (2014)
  • 著者名/発表者名: 金 新哲, 柳澤 吉紀, 前田 秀明, 高野 良紀
  • 学会等名: 2014年秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: コラッセふくしま
  • 年月日: 2014-11-05
• [学会発表] ポーラスアルミナを絶縁膜に用いた抵抗変化メモリにおける絶縁膜の低抵抗化が電流－電圧特性に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷本優輔，浜田佳典，大塚慎太郎，清水智弘，新宮原正三，渡辺忠孝，高野良紀，高瀬浩一
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] Ca1-xRxFeAsF(R = rare earth)の超伝導特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内海百葉，渡辺忠孝，高瀬浩一，高野良紀
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] 室温反強磁性絶縁体(LaO1-x)MnPnの電気抵抗と磁化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内藤彰人，渡辺忠孝，高野良紀，高瀬浩一
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] スピン・軌道フラストレート系スピネルGeCo2O4におけるCoサイトのMg置換効果
  • 著者名/発表者名: 安方遼太郎，高瀬浩一，高野良紀，渡辺忠孝
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] 反強磁性絶縁体(LaO1-x)MnPnのキャリア制御
  • 著者名/発表者名: 内藤彰人，諸澤泰裕，渡辺忠孝，高野良紀，高瀬浩一
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] 擬一次元錯炭化物Sc3CoC4の単結晶作製と元素置換による新奇物性探索
  • 著者名/発表者名: 櫻井渉，渡辺忠孝，高瀬浩一，高野良紀
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] Ca1-xNdxFeAsFの超伝導特性
  • 著者名/発表者名: 内海百葉，渡辺忠孝，高瀬浩一，高野良紀
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] 擬一次元鎖炭化物Sc3CoC4の単結晶作製と元素置換による新奇物性探索
  • 著者名/発表者名: 櫻井渉，高瀬浩一，高野良紀，渡辺忠孝，原茂生
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] ポーラスアルミナにエッチング処理を用いた抵抗変化メモリ電流電圧特性
  • 著者名/発表者名: 谷本優輔，渡辺忠孝，高野良紀，高瀬浩一，浜田佳典，大塚慎太郎，清水智弘，新宮原正三
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] 層状オキシプニクタイドの基礎物性（モット絶縁体のエレクトロニクスへの応用を目指して）
  • 著者名/発表者名: 高瀬浩一，諸澤泰裕，内藤彰人，渡辺忠孝，高野良紀
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学
• [学会発表] Insulating origin of the layered antiferromagnetic semiconductor (LaO)MnPn (Pn=P, As, Sb)
  • 著者名/発表者名: Koichi Takase, Yasuhiro Morosawa, Tadataka Watanabe, Yoshiki Takano
  • 学会等名: APS March Meeting 2014
  • 発表場所: Denver
• [学会発表] Metal-insulator transition of (CeO)MnAs by carrier doping
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Morosawa, Koichi Takase, Akito Naito, Tadataka Watanabe, Yoshiki Takano
  • 学会等名: APS March Meeting 2014
  • 発表場所: Denver