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2011 年度 実績報告書

配列ナノ空間物質の極限環境下(強磁場・高圧)物性

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 19051010
研究機関大阪大学

研究代表者

萩原 政幸  大阪大学, 極限量子科学研究センター, 教授 (10221491)

研究分担者 加賀山 朋子  大阪大学, 極限量子科学研究センター, 准教授 (40274675)
キーワード単層カーボンナノチューブ / 酸素分子 / ハルデン磁性体 / 強磁場磁化過程 / ゼオライト / ESR / 銅酸化物超伝導体 / 圧力依存性 / グラファイト
研究概要

大阪大学極限量子科学研究センターにおいて単層カーボンナノチューブ(SWCNT)中に酸素分子を封じ込めた試料の帯磁率の温度変化と1.4Kでの強磁場磁化測定を行った。SWCNT中の酸素分子はカーボンナノチューブの内径に応じて配列の仕方を変えることが分子動力学計算で予想されており、一次元的に配列した多くの場合反強磁性的な相互作用をすることが期待されている。今回内径が0.8nm程度のSWCNTと400torrの圧力の酸素を石英管の中に封じ込めた。酸素分子はスピン数1(S)の磁性分子でそれらが反強磁性的な相互作用をしながら一次元的に並ぶとS=1の一次元ハイゼンベルグ反強磁性体(1DHAF)、すなわちハルデン磁性体の形成が期待される。帯磁率の温度変化では低次元反強磁性体に特徴的なブロードな山を持ち、低温で零に向かう振る舞いが見られ、また、低温の磁化過程は10テスラまで磁化が出ずにそれ以上の磁場で磁化がほぼ直線的に立ち上がる振る舞いが見られた。これらの実験結果をS=1 1D HAFの計算結果と比較し良い一致を見ることができ、酸素分子によるハルデン磁性体の初めその観測に成功した。
昨年度に引き続きゼオライトの一種であるソーダライトSOD中にK^<4+>と(Rbk_3)^<4+>のクラスターを含む粉末試料でのESR測定結果の解析を行った。現在論文投稿準備中であるが、内包するアルカリクラスターが大きくなるにつれて容易面型異方性から二軸、さらには一軸異方性へ向かって変化することと、常温での2より小さいg値と異なり、2より大きくなることがわかった。これらの結果はこれまでの理論では容易に説明できず面白い課題を提供しているものと思われる。
Hg系銅酸化物超伝導体の転移温度の圧力依存性を測定し構造相転移との関連性を議論した。グラファイトの面間方向の電気抵抗をダイヤモンド相への転移直前の圧力まで精密に測定し電気伝導特性と結晶の二次元性の関連性を議論した。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ESR in a disordered network of nanographene sheets2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara, et al
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 334 ページ: 012040-1-012040-5

    • DOI

      10.1088/1742-6596/334/1/012040

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manifestations of multiple-carrier charge transport in the magnetostructurally ordered phase of BaFe_2As_22011

    • 著者名/発表者名
      S.Ishida, et al
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 84 ページ: 184514-1-184514-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.84.184514

    • 査読あり
  • [学会発表] Hg系銅酸化物の超伝導転移温度の圧力依存性2012

    • 著者名/発表者名
      蒲田幸広
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] A15型化合物V_3Siの高圧下における超伝導とマルテンサイト転移2012

    • 著者名/発表者名
      田中茂揮
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 鉄系超伝導体SrFe_2(As,P)_2のパルス強磁場中輸送現象II2012

    • 著者名/発表者名
      木田孝則
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 鉄系超伝導母物質EuFe_2As_2の多周波ESR2012

    • 著者名/発表者名
      池田真実
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] High-field magnetism of 1D-arrayed oxygen molecules confined within single-walled carbon nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara
    • 学会等名
      International Conference of New Science Created by Materials with Nano Spaces
    • 発表場所
      Katahira Sakura Hall, Tohoku University, Miyagi
    • 年月日
      2011-11-24
  • [学会発表] Multi-frequency ESR in the iron pnictide EuFe_2As_22011

    • 著者名/発表者名
      M.Ikeda
    • 学会等名
      International Conference of New Science Created by Materials with Nano Spaces
    • 発表場所
      Katahira Sakura Hall, Tohoku University, Miyagi
    • 年月日
      2011-11-24
  • [学会発表] Superconducting and martensitic transitions of V_3Si and Nb_3Sn under high pressure2011

    • 著者名/発表者名
      S.Tanaka
    • 学会等名
      TOKIMEKI 2011 International workshop on heavy fermions
    • 発表場所
      Sigma Hall, Osaka University, Osaka
    • 年月日
      2011-11-24
  • [学会発表] Pressure effect on the superconductivity of Hg cuprate2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Kamada
    • 学会等名
      TOKIMEKI 2011 International workshop on heavy fermions
    • 発表場所
      Sigma Hall, Osaka University, Osaka
    • 年月日
      2011-11-24
  • [学会発表] A15型化合物V_3Siの高圧下における超伝導とマルテンサイト転移2011

    • 著者名/発表者名
      田中茂揮
    • 学会等名
      第52回高圧討論会
    • 発表場所
      沖縄キリスト教学院大学(沖縄県)
    • 年月日
      2011-11-10
  • [学会発表] Hg系銅酸化物の超伝導転移温度の圧力依存性2011

    • 著者名/発表者名
      蒲田幸広
    • 学会等名
      第52回高圧討論会
    • 発表場所
      沖縄キリスト教学院大学(沖縄県)
    • 年月日
      2011-11-10
  • [学会発表] カリウム圧入ゼオライトの結晶構造と電子状態2011

    • 著者名/発表者名
      加賀山朋子
    • 学会等名
      第52回高圧討論会
    • 発表場所
      沖縄キリスト教学院大学(沖縄県)
    • 年月日
      2011-11-09
  • [学会発表] グラファイトの面間電気伝導の圧力及び温度依存性2011

    • 著者名/発表者名
      林大輝
    • 学会等名
      第52回高圧討論会
    • 発表場所
      沖縄キリスト教学院大学(沖縄県)
    • 年月日
      2011-11-09
  • [学会発表] A15型化合物の高圧下における超伝導とマルテンサイト転移II2011

    • 著者名/発表者名
      田中茂揮
    • 学会等名
      日本物理学会2011秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] YbPdの温度圧力相図II2011

    • 著者名/発表者名
      三宅厚志
    • 学会等名
      日本物理学会2011秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 鉄系超伝導体SrFe_2(As, P)_2のパルス強磁場中輸送現象2011

    • 著者名/発表者名
      木田孝則
    • 学会等名
      日本物理学会2011秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 鉄系超伝導体LnFeAsO_<1-y> (Ln=La, Pr)のパルス強磁場中輸送現象II2011

    • 著者名/発表者名
      木田孝則
    • 学会等名
      日本物理学会2011秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] カーボンナノチューブ中の一次元的に配列した酸素分子の強磁場磁性II2011

    • 著者名/発表者名
      池田真実
    • 学会等名
      日本物理学会2011秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] Superconducting and martensitic transitions of V_3Si under high pressure2011

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, A. Miyake, T. Kagayama, and K. Shimizu
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2011 (SCES2011)
    • 発表場所
      Cambridge, UK
    • 年月日
      2011-08-30
  • [学会発表] The Novel Phase Diagram of YbPd2011

    • 著者名/発表者名
      A.Miyake
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2011 (SCES2011)
    • 発表場所
      Cambridge, UK
    • 年月日
      2011-08-30
  • [学会発表] Transport properties of the iron-oxypnictide superconductor PrFeAsO_<1-y> in high magnetic fields2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kida
    • 学会等名
      The 26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2011-08-16
  • [学会発表] High-field magnetization of oxygen molecules confined within a single-walled carbon nanotube2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara
    • 学会等名
      16th International Symposium on Intercalation Compounds
    • 発表場所
      Sec-Ustupky, Czech
    • 年月日
      2011-05-26
  • [備考]

    • URL

      http://www.mag.cqst.osaka-u.ac.jp/index_j.html

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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