| 研究課題/領域番号 |
11640349
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
清水 克哉 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (70283736)
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| 研究分担者 |
中山 敦子 株式会社サイエンスサービス, 研究員
城谷 一民 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (90110692)
天谷 喜一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (80029503)
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| キーワード | 有機分子 / 絶縁体-金属転移 / 超伝導 / 電気抵抗測定 |
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| 研究概要 |
本年度はベンゼンに代表される芳香族炭化水素系の単一有機分子について高圧下で金属化及び超伝導化を探索した。芳香族化合物のヨードアニル(化学式 C_6I_4O_2)が唯一、高圧力下・極低温下での超伝導化が発見されている。それに対して酸素をヨウ素に置換したヘキサヨードベンゼン(C_6I_6)を本年度の目標試料とした。常圧域の絶縁体から金属状態への転移を室温における電気抵抗の圧力変化(電気伝導度測定)及び電気抵抗の温度依存性により探索した。転移圧力は35GPaで絶縁体-金属転移を検出した。さらに電気抵抗の極低温測定の結果から、およそ2Kにおいて超伝導転移を発見した。臨界磁場はおおよそ2.3Tとかなり高いものであった。ここで問題とするのは、ヘキサヨードベンゼンが分子性を保持したまま加圧されているかということである。単一有機分子としての金属化超伝導性に注目する時、この分子性が高圧下で保持されているかが問題である。ヨウ素の遊離や分子の重合について、観測された超伝導がヨウ素のものでないということを以下の2点より確かめた。超伝導転移温度がヨウ素の転移温度と比べて圧力依存性が大きく異なること。
臨界磁場の値がヨウ素と比べ10倍以上も大きく異なること。ヨードアニルとヘキサヨードベンゼンを比較して金属転移圧や超伝導性における違いはあまり見られなかったことになる。高圧下のヘキサヨードベンゼンの結晶構造・分子内構造の変化に対する詳細な情報が重要になると考えられ、次年度はこれらの解明に焦点し実験を進める。
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