水熱反応による新しい超伝導ビスマス酸化物の探索と特性評価

• 研究課題/領域番号: 26420678
• 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: 無機材料・物性
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 熊田 伸弘 山梨大学, 総合研究部, 教授 (90161702)
• 研究分担者: 三浦 章 北海道大学, 工学研究院, 助教 (10603201) ; 武井 貴弘 山梨大学, 総合研究部, 教授 (50324182)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 水熱反応 / 超伝導 / ビスマス酸化物 / 結晶構造 / 超伝導体 / 結晶構造解析 / ペロブスカイト型構造

研究成果の概要

水熱反応を用いてペロブスカイト型構造を持つ3種類の新しいビスマス酸化物を合成することができた。(K1.00)(Ba1.00)3(Bi0.89Na0.11)4O12はTc=31.5Kでダブルペロブスカイト型構造を持っていた。(Ba0.62K0.38)(Bi0.92Mg0.08)O3および(Ba0.83K0.17)(Bi0.54Pb0.46)O3は単純ペロブスカイト型構造を持ち、Tcはそれぞれ30および22.8Kであった。いずれも化合物についても放射光X線回折データを持ちいたRietveld法によって結晶構造の精密化を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Hydrothermal Synthesis and Crystal Structure of A New Lithium Copper Bismuth Oxide, LiCuBiO4 (2017)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Kumada, Ayumi Nakamura, Akira Miura, Takahiro Takei, Masaki Azuma, Hajime Yamamoto, Eisuke Magome, Chikako Moriyoshi, Yoshihiro Kuroiwa
  • 雑誌名: J. Solid State Chem. 巻: 245 ページ: 33-36
  • DOI: 10.1016/j.jssc.2016.10.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hydrothermal Synthesis, Structure and Superconductivity of a simple-cubic perovskite (Ba0.62K0.38)(Bi0.92Mg0.08)O3 with Tc ~30 K (2017)
  • 著者名/発表者名: Mirza H. K. Rubel, Takahiro Takei, Nobuhiro Kumada, M. Mozahar Ali, Akira Miura, Kiyoharu Tadanaga, Kengo Oka, Masaki Azuma, Eisuke Magome, Chikako Moriyoshi and Yoshihiro Kuroiwa
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 56 号: 6 ページ: 3174-3181
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b01853
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High Pressure Polymorph of NaBiO3 (2016)
  • 著者名/発表者名: Octavianti Naa, Nobuhiro Kumada, Akira Miura, Takahiro Takei, Masaki Azuma, Yoshihi-ro Kusano, and Kengo Oka
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 55 号: 12 ページ: 5547-5549
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b00947
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hydrothermal Synthesis, Crystal Structure, and Superconductivity of a Double-Perovskite Bi Oxide (2016)
  • 著者名/発表者名: Mirza H. K. Rubel, Takahiro Takei, Nobuhiro Kumada, M. Mozahar Ali, Akira Miura, Kiyoharu Tadanaga, Kengo Oka, Masaki Azuma, Masatomo Yashima, Kotaro Fujii, Eisuke Magome, Chikako Moriyoshi, Yoshihiro Kuroiwa, James R. Hester, and Maxim Avdeev
  • 雑誌名: Chem. Mater. 巻: 28 号: 2 ページ: 459465-459465
  • DOI: 10.1021/acs.chemmater.5b02386
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hydrothermal Synthesis and Crystal Structure of Two New Cadmium Bismuthates, CdBi2O6 and Cd0.37Bi0.63O1.79 (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Kumada, A. Miura, T. Takei, S. Nishimoto, Y. Kameshima, M. Miyake, Y. Kuroiwa and C. Moriyoshi
  • 雑誌名: J. Asian Ceram. Soc. 巻: 3 号: 3 ページ: 251254-251254
  • DOI: 10.1016/j.jascer.2015.04.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Low-temperature hydrothermal synthesis of a new Bi based (Ba0.83K0.17)(Bi0.54Pb0.46)O3 superconductor (2015)
  • 著者名/発表者名: Mirza H. K. Rubel, A. Miura, T. Takei, N. Kumada, M. M. Ali, K. Oka, M. Azuma, E. Magome, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa
  • 雑誌名: J. Alloys. Compd. 巻: 634 ページ: 208-214
  • DOI: 10.1016/j.jallcom.2014.12.274
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Hydrothermal Synthesis of New Bismuthates with Bi5+ (2017)
  • 著者名/発表者名: Md Saiduzzaman・Takahiro Takei・Sayaka Yanagida・Nobuhiro Kumada
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2017年年会
  • 発表場所: 日本大学（東京都千代田区）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 水熱反応によるCo,Ni,Cuを含むビスマス酸化物の合成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本 耀・熊田 弘伸・武井 貴弘・柳田 さやか
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2017年年会
  • 発表場所: 日本大学（東京都千代田区）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Preparation and characterization of pyrochlore-type AgMO3 (M=Nb,Ta) (2017)
  • 著者名/発表者名: Isuru Withanage, Nobuhiro Kumada, Sayakaya Yanagida, and Takahiro Takei
  • 学会等名: 第55回基礎科学討論会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター（岡山県岡山市
  • 年月日: 2017-01-12
• [学会発表] 無機イオン交換体の合成および結晶化学に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 熊田伸弘
  • 学会等名: 第32回イオン交換研究発表会
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2016-10-27
  • 招待講演
• [学会発表] 水熱反応によるBi2O2層を含む層状化合物の合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本耀，柳田さやか，武井貴弘，熊田伸弘
  • 学会等名: 第32回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • 発表場所: 富士休暇村（山梨県鳴沢村）
  • 年月日: 2016-09-20
• [学会発表] Preparation and Crystal Structure Analysis of Pyrochlore-type Oxides (2016)
  • 著者名/発表者名: Withanage Isuru・Takehiro Takei・Sayaka Yanagida・Nobuhiro Kumada
  • 学会等名: 第32回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • 発表場所: 富士休暇村（山梨県鳴沢村）
  • 年月日: 2016-09-20
• [学会発表] Preparation of new Bi based simple and double perovskite-type superconductors by hydrothermal reaction (2015)
  • 著者名/発表者名: Mirza Humaun Kabir Rubel・Takahiro Takei,Nobuhiro Kumada, Akira Miura, Masaki Azuma, Eisuke Magomae・Chikako Moriyoshi・Yoshihiro Kuroiwa
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2015年年会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県・岡山市）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] Hydrothermal synthesis of a new Bi based (Ba0.82K0.18)(Bi0.53Pb0.47)O3 superconductor (2015)
  • 著者名/発表者名: Mirza H. K. Rubel, Takahiro Takei, Nobuhiro Kumada, Akira Miura
  • 学会等名: 第53回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 京都テレサ（京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-01-08 – 2015-01-09
• [備考] 熊田研究室
  • URL: http://www.inorg.yamanashi.ac.jp/kumada-lab/sample-page
• [備考] 熊田研究室 研究内容
  • URL: http://www.inorg.yamanashi.ac.jp/kumada-lab/sample-page
• [備考] 山梨大学研究者総覧 熊田伸弘
  • URL: http://erdb.yamanashi.ac.jp/rdb/A_DispInfo.Scholar/4_3_20/0AFB9B0EC49BE474.html