面共有酸素八面体を持つ超伝導酸化物の探索

• 研究課題/領域番号: 25610091
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 寺崎 一郎 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30227508)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 強相関電子系 / 超電導材料 / スピン液体

研究成果の概要

本研究の目的は面共有酸素八面体をもつ複雑酸化物の基礎物性測定を通じて、未知のメカニズムによる新超伝導体を探索することであった。取り扱った物質はBa2Ru4O10、BaIrO3、Ba3MRu2O9、CaRuO3、NdCrTiO5と多岐にわたっている。残念ながら新型超伝導を発見することはできなかったが、Ba3Ru4O10およびBaIrO3の相転移の機構を面共有構造から解き明かすことに成功した。またBa3ZnRu2O9において新規なスピン液体と思われる状態を見出した。これは二量体中の5d電子がスピン一重項を形成し、長距離磁気秩序を作らない状態であり、新規な超伝導を生み出す舞台になりえる。

研究成果

• [雑誌論文] Non-uniform Magnetic System Driven by Non-magnetic Ion Substitution in CaRu1−xScxO3: Two-Component Analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: T. D. Yamamoto, R. Okazaki, H. Taniguchi, and I. Terasaki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 84 号: 1 ページ: 014708-014708
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.014708
  • NAID: 210000133410
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anomalous magnetic order in the magnetoelectric oxide NdCrTiO5 revealed by impurity effects (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kori, T. Okamura, R. Okazaki, I. Terasaki, and Y. Yasui
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 91 号: 14
  • DOI: 10.1103/physrevb.91.144403
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] X-ray crystal structure analysis and the Ru valence of Ba4Ru3O10 single crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Igarashi, Y. Nogami, Y. Klein, G. Rousse, R. Okazaki, H. Taniguchi, Y. Yasui and I. Terasaki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 82 号: 10 ページ: 104603-104603
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.104603
  • NAID: 210000132784
  • 査読あり
• [雑誌論文] 新しくて面白い4d/5d酸化物 (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺崎一郎、岡崎竜二
  • 雑誌名: セラミックス 巻: 48 ページ: 430-435
• [学会発表] CaRu1-xScxO3における磁性と輸送特性の相関 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本貴史，岡崎竜二，谷口博基，寺崎一郎
  • 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(東京)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] ダイマー・トライマー構造を持つ系の電荷秩序 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺崎一郎
  • 学会等名: 電子誘電体研究会「電荷とスピンが織りなす時空間マルチスケール揺らぎ」
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2014-12-20
  • 招待講演
• [学会発表] Ba3ZnRu2O9のZnサイト置換効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐太一，岡崎竜二，谷口博基，寺崎一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学(春日井)
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] BaIrO3単結晶の光学伝導度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤駿，岡崎竜二，谷口博基，寺崎一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学(春日井)
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 常磁性体CaRuO3における非磁性元素置換により発現する強磁性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本貴史，岡崎竜二，谷口博基，寺崎一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学(春日井)
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Low-temperature electronic state of Ba4Ru3O10 investigated by transport, thermodynamic, and x-ray absorption spectroscopy measurements (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Igarashi, R. Okazaki, H. Taniguchi, Y. Yasui, Y. Takahashi, T. Sudayama, J. Okamoto, Y. Yamasaki, H. Nakao, Y. Murakami, I. Terasaki
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2014
  • 発表場所: Grenoble
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] トライマー型酸化物絶縁体における電荷自由度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡崎竜二，五十嵐太一，伊藤駿，谷口博基，寺崎一郎
  • 学会等名: 東北大学金属材料研究所共同利用・共同研究ワークショップ「多自由度が協奏する分子システムの科学」
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-07-18 – 2014-07-20
  • 招待講演
• [学会発表] Unconventional Phase Transitions in Ba4Ru3O10 and BaIrO3: Trimer Molecules of d Electrons in a Crystal (2014)
  • 著者名/発表者名: I. Terasaki
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Structure-Property Relationship in Solid State Materials
  • 発表場所: Qindao
  • 年月日: 2014-06-22 – 2014-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] X線吸収分光によるBa4Ru3O10の価数状態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐太一，岡崎竜二，谷口博基，寺崎一郎，安井幸夫,小林賢介，中尾裕則，熊井玲児，村上洋一
  • 学会等名: 物構研サイエンスフェスタ2013
  • 発表場所: つくば国際会議場エポカル
• [学会発表] 三量体構造を有するBaIrO3のCoおよびRhによる置換効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤駿，五十嵐太一，浅井晋一郎，岡崎竜二，谷口博基，寺崎一郎，安井幸夫，小林賢介，中尾裕則，熊井玲児，村上洋一
  • 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] 三量体構造を有するBaIrO3のRu置換効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤駿，岡村卓真，五十嵐太一，浅井晋一郎，岡崎竜二，谷口博基，寺崎一郎，安井幸夫，小林賢介，中尾裕則，熊井玲児，村上洋一
  • 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] トライマー反強磁性絶縁体Ba4Ru3O10の軌道混成と低温の電子状態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐太一，岡崎竜二，谷口博基，寺崎一郎，安井幸夫
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [備考] トライマー構造を有するルテニウム酸化物Ba4Ru3O10の単結晶X線構造解析
  • URL: http://vlab-nu.jp/research/130930_Ba4Ru3O10.html