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2008 年度 実績報告書

配列ナノ空間物質の伝導 : 熱伝導・電気伝導・超伝導

計画研究

研究領域配列ナノ空間を利用した新物質科学:ユビキタス元素戦略
研究課題/領域番号 19051001
研究機関東北大学

研究代表者

谷垣 勝己  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (60305612)

研究分担者 豊田 直樹  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50124607)
松井 広志  東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (30275292)
キーワードナノ物質 / クラスレート / フラーレン / ボロンクラスタ / アルミノケイ酸クラス / 超伝導 / 磁性
研究概要

本特定領域研究では、配列ナノ空間を有する物質群の伝導・磁気物性を研究している。H20年度では、IV族元素(C, Si, Ge)を構成要素として形成されるナノ配列空間を有する多面体ネットワーク物質の単結晶育成を主体として研究を進展させた。その結果、p, n両方のキャリヤを制御した単結晶育成にBa_8Ga_<16>Ge_<30>系の試料で成功した。一方、Sr_8Ga_<16>Ge_<30>系に関しては、n型の試料だけが単結晶として得られた。この原因をX線回折による構造の結果をもとにして議論することができた。これらの高品質の試料を用いて光電子分光の結果と電気伝導の結果を総合的に解釈した。多面体をネットワークとして組み合わせてできる固体は配列ナノ空間を有し、その配列ナノ空間の中にアルカリ金属元素(Na, K, Rb, Cs)、アルカリ土類金属元素(Sr, Ba)、磁性元素Euなど種々の元素を導入することができる。その結果として伝導ならびに磁性に極めて興味深い電子物性を発現する事が知られている。これらのクラスタからなるネットワーク固体の物性は、これまで個々には研究されてきたが、まだ現在のとろろ断片的な理解しか達成されていない。そこで、物性と構造との関係を総合的に理解する目的のために、ホール測定まで含めて様々な物質の物性を高精度に測定する一方、比熱の時間依存を正確に測定して、内包原子の運動と比熱で観測される時間依存性の原因を追求した。今後、高精度測定された種々の物質の構造と物質の電子物性を総合的に解釈することを計画している。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Soft x-ray photoelectron spectroscopy study of type-I clathrates2009

    • 著者名/発表者名
      Jun Tang
    • 雑誌名

      Sci. Technol. Adv. Mater 9

      ページ: 044207-044211

    • 査読あり
  • [雑誌論文] p-and n-Type Ba8Gal 6Ge30 studied by X-ray photoelectron spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Jun Tang
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 472

      ページ: 60-64

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FET properties of Chemically modified Carbon nanotubes2008

    • 著者名/発表者名
      R. Kumashiro
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Solid 69

      ページ: 1206-1209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanorods of endohedral metallofullerene derivative2008

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 130

      ページ: 450-451

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energetics of endohedral atoms in type-I clathrates observed by soft x-ray spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      J. Tang
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

      ページ: 085203-085206

    • 査読あり
  • [学会発表] ナノクラスターの新機能2009

    • 著者名/発表者名
      谷垣勝己
    • 学会等名
      日本化学会 : 未来材料シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Physical Properties in Nano-Assembled Materials : Endohedral Atoms and Molecules in Conmed Nanospaces2009

    • 著者名/発表者名
      K. Tanigaki
    • 学会等名
      The Second International Symposium on Interdisc iplinary Materials Sciience(ISIMS-2009)
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center
    • 年月日
      2009-03-09
  • [学会発表] Defects and Electronic Properties in IVth-group Nano Materials2009

    • 著者名/発表者名
      谷垣勝己
    • 学会等名
      東北大学金属材料研究所ワークショップ
    • 発表場所
      金属材料研究所、仙台
    • 年月日
      2009-01-19
  • [学会発表] 固体分子ナノ空間に閉じ込められた原子・分子状態と電子物性2008

    • 著者名/発表者名
      谷垣勝己
    • 学会等名
      金属錯体の固体物性科学最前線
    • 発表場所
      東北大学国際教育研究拠点
    • 年月日
      2008-12-19
  • [学会発表] ナノ炭素・ナノボロン・ナノシリコン・ナノゲルマニウム物質とその応用2008

    • 著者名/発表者名
      谷垣勝己
    • 学会等名
      第45回ナノ粒子研究会
    • 発表場所
      東北大学金属材料研究所講堂
    • 年月日
      2008-12-17
  • [学会発表] Magnetic Properties of Series of New Transition Metal. Borates with Porous Framwork2008

    • 著者名/発表者名
      Jing Ju
    • 学会等名
      MRS 2008 Meeting, Boston
    • 発表場所
      Boston. U.S.A.
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表] Silicon and Germanium Network Polyhedra : Relationship between Motions of Endohedral Atoms and. Framework Lattice2008

    • 著者名/発表者名
      Katsumi Tanigaki
    • 学会等名
      MRS 2008 Meeting, Boston
    • 発表場所
      Boston, U.S.A.
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表]2008

    • 著者名/発表者名
      谷垣勝己
    • 学会等名
      物性科学領域横断研究会 : スピンが開く物性科学の最前線
    • 発表場所
      東京大学本郷武田ホール
    • 年月日
      2008-11-29
  • [学会発表] Silicon and Germanium Network Polyhedra Viewed from Physical Parameters2008

    • 著者名/発表者名
      Katsumi Tanigaki
    • 学会等名
      ISAQM2008&The 7^<th> APW
    • 発表場所
      Yasuda Auditorium, Tokyo
    • 年月日
      2008-11-10
  • [学会発表] Superconductivity and Magnetism appearing in Nano materials2008

    • 著者名/発表者名
      Katsumi Tanigaki
    • 学会等名
      GCOE International Symposium : Perspective in Inorganic Hybrid Materials
    • 発表場所
      Tohoku University
    • 年月日
      2008-08-01
  • [学会発表] Superconductivity of Silicon and Germanium Network Polyhedra2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Tang
    • 学会等名
      IWADRM2008
    • 発表場所
      National Institute for Materia Is Science, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2008-07-08
  • [学会発表] Structure and Superconductivity of H2 Endohedral C602008

    • 著者名/発表者名
      Katsumi Tanigaki
    • 学会等名
      IWADRM2008
    • 発表場所
      National Institute for Materia is Science, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2008-07-08
  • [図書] 熱電変換技術ハンドブック : クラスレートと熱電変換材料2008

    • 著者名/発表者名
      谷垣勝己
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      NTS
  • [図書] ナノカーボンハンドブック : フラーレンの電子物性の薄膜電子素子への応用2008

    • 著者名/発表者名
      谷垣勝巳
    • 総ページ数
      996
    • 出版者
      NTS

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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