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2009 年度 自己評価報告書

III族クラスタ系物質の物質探索

計画研究

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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 19051005
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

木村 薫  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30169924)

研究期間 (年度) 2007 – 2011
キーワードナノ材料 / クラスター / 化学結合 / 準結晶 / 複雑構造固体 / 熱電変換材料 / 超伝導材料 / 高抵抗チップ材料
研究概要

本研究の目的は、これまで築いてきたユビキタス元素であるBとAlの正20面体クラスター固体の統一的描像をさらに進めつつ物質探索を行うことである。具体的には、下記の3つの方向から研究を行っている。
1) 正20面体の対称性が高いことから電子状態の縮重度が高くなり、フェルミ・エネルギーでの状態密度が高くなる可能性があり、これは超伝導にとって有利な状況で、超伝導転移温度Tcの高い超伝導体を探索する。
2) 正20面体の対称性が周期性と共存できないことから、複雑構造固体となる。これは、ナノスケール(クラスターベース)の複合材料と考えられ、単純構造固体では共存できない物性を併せ持つ可能性がある。単純構造固体では共存しない低い熱伝導率κ、高い電気伝導率σ、大きなゼーベック係数Sを併せ持ち、大きな熱電性能指数(Z=S^2σ/κ)を持つ可能性が予想され、新しい熱電変換材料を開発する。
3) III族のクラスターは、固体中でも、孤立クラスターとしても、正20面体以外の構造を持ち得るので、これらの物質開発も行う。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Structure and electronic properties of Mg-doped β-rhombohedral boron constructed from icosahedral clusters2008

    • 著者名/発表者名
      H. Hyodo, S. Araake, S. Hosoi, K. Soga, Y. Sato, M. Terauchi, K. Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review B 77

      ページ: 024515-1-8

  • [雑誌論文] Structural vacancies in Al-Pd-Mn quasicrystal and its (1/1, 2/1)-AlPdMnSi approximant crystals positron lifetime studies2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Takagiwa, J.T. Okada, K. Kimura, H. Kitahata, Y. Matsushita, I. Kanazawa
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine 88

      ページ: 1929-1934

  • [雑誌論文] Thermoelectric properties of polygrained icosahedral Al71-xGaxPd20Mn9 (x=0, 2, 3, 4) quasicrystals2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Takagiwa, T. Kamimura, S. Hosoi, J.T. Okada, K. Kimura
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 104

      ページ: 073721/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of hydrogenated boron clusters in an external quadrupole static attraction ion trap2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohishi, K. Kimura, M. Yamaguchi, N. Uchida, T. Kanayama
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics 128

      ページ: 124304-1-7

  • [雑誌論文] HAADF-STEM study of B-Mg-Ru approximant crystals2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki, J.T. Okada, E. Abe, K. Kimura
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine 88

      ページ: 935-1940

  • [備考] 受賞1) 兵藤宏(東京大学 ・木村研究室D2)第1回 Doyama Awards(2007 年9 月7 日)"Mg-doping into boron icosahedral clustersolids, targeting high temperaturesuperconductivity"

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公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

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