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多軌道強相関系としてのイリジウム化合物の新物質開拓

公募研究

研究領域J-Physics:多極子伝導系の物理
研究課題/領域番号 16H01072
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋大学

研究代表者

岡本 佳比古  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90435636)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード新超伝導体 / 5d遷移金属化合物 / スピン軌道結合 / イリジウム化合物 / 強相関電子系 / 新物質 / 5d電子系 / Ir化合物 / スピン軌道相互作用
研究実績の概要

本課題の目的は、強いスピン軌道結合と強い電子間相互作用が共存するIr化合物を中心とする5d遷移金属化合物において、非従来型超伝導などの新奇量子相を発見することにある。H29年度において、(a) 金属的な電気伝導を示すPt酸化物を確立し、低温電子物性測定を行った。(b) Ir1-xPtxSb固溶系において、固溶により超伝導転移温度が増大することを見出した。(c) βパイロクロア酸化物CsW2O6において、二段階の構造相転移が起こっていることを明らかにした。
(a) Pt酸化物PbPt2O4、CaPt2O4およびNaPt3O4の焼結体試料を合成し、各種物性測定を行うことにより、これらの三物質が、Pt酸化物では極めて稀な金属的な振る舞いを示すことを明らかにした。最低0.1 Kまでの電気抵抗率測定を行ったが、現状では超伝導転移は現れていない。
(b) PtSbは2.1 Kで超伝導転移することが先行研究により報告されている。PtSbのPtサイトにIrを固溶させることで、超伝導転移温度が3.5 Kまで増大することを見出した。また、この固溶体試料の比熱を測定することで、本系の超伝導が弱結合のBCS機構で理解できることを明らかにした。
(c) βパイロクロア酸化物CsW2O6が215 Kで極めて珍しい立方晶から立方晶への構造相転移を伴う金属絶縁体転移を示すことを、H28年度に明らかにしていた。H29年度に、この構造相転移に加えて、90 Kにおいて別の構造相転移が現れることを見出した。90 Kの構造相転移は、立方晶から単斜晶への対称性の低下を伴い、単位胞の大きさは4倍となる。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Large Thermoelectric Power Factor at Low Temperatures in One-Dimensional Telluride Ta4SiTe42017

    • 著者名/発表者名
      Takumi Inohara, Yoshihiko Okamoto, Youichi Yamakawa, Ai Yamakage, and Koshi Takenaka
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 110 号: 18 ページ: 183901-183901

    • DOI

      10.1063/1.4982623

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] <講義ノート>物質探索のための5d遷移金属化合物の結晶化学 (J-Physics 若手夏の学校 2016年8月8日~12日:テキスト)2017

    • 著者名/発表者名
      岡本佳比古
    • 雑誌名

      物性研究・電子版

      巻: 6 号: 1 ページ: 156-186

    • DOI

      10.14989/225167

    • NAID

      120006305837

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Superconductivity in the Hexagonal Ternary Phosphide ScIrP2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Okamoto, T. Inohara, Y. Yamakawa, A. Yamakage, and K. Takenaka
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 1 ページ: 013704-013704

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.013704

    • NAID

      40020699678

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Superconducting Properties of a Hexagonal Phosphide ScRhP2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Inohara, Yoshihiko Okamoto, Youichi Yamakawa, and Koshi Takenaka
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 85 号: 9 ページ: 094706-094706

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.094706

    • NAID

      210000134089

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Ir・Pt化合物における新超伝導体探索2018

    • 著者名/発表者名
      岡本佳比古、水谷亮介、永曽颯、山川洋一、山影相、高津浩、陰山洋、竹中康司
    • 学会等名
      新学術領域「多極子伝導系の物理」平成29年度領域会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Superconductivity in the Noncentrosymmetric Iridium Phosphide ScIrP2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Okamoto
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phase Transition in β-Pyrochlore Oxide CsW2O62017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Okamoto, Haruki Amano, Kenta Niki, Rikuto Mitoka, Naoyuki Katayama, Hiroshi Sawa, Yuto Nakamura, Hideo Kishida, and Koshi Takenaka
    • 学会等名
      International Workshop on Multipole Physics and Related Phenomena
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] βパイロクロア酸化物CsW2O6の金属絶縁体転移2017

    • 著者名/発表者名
      岡本佳比古
    • 学会等名
      新学術領域「多極子伝導系の物理」トピカルミーティング「強相関多極子系の超伝導」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] β型パイロクロア酸化物CsW2O6の相転移2017

    • 著者名/発表者名
      岡本佳比古
    • 学会等名
      ISSPワークショップ「5dパイロクロア酸化物研究における最近の展開」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Superconductivity in the Noncentrosymmetric Iridium Phosphide ScIrP2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Okamoto
    • 学会等名
      Dalian EMN Meeting
    • 発表場所
      Darian, China
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 六方晶イリジウムリン化物ScIrPの超伝導2016

    • 著者名/発表者名
      岡本佳比古、井ノ原拓実、山川洋一、山影相、竹中康司
    • 学会等名
      新学術領域「多極子伝導系の物理」平成28年度領域全体会議
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 秩序Fe2P型構造をもつニクトゲン化物の電子物性2016

    • 著者名/発表者名
      岡本佳比古、井ノ原拓実、山川洋一、山影相、竹中康司
    • 学会等名
      物性研短期研究会「第1回固体化学フォーラム研究会」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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