金属-水素配位空間における電気伝導機構とその制御

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17360005
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 酒井 政道 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (40192588)
• 研究分担者: 田島 裕之 東京大学, 物性研究所, 准教授 (60207032)
• 連携研究者: 田島 裕之 東京大学, 物性研究所, 准教授 (60207032)
• 研究協力者: 中村 修 , カシオ計算機(株)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: 水素 / 希土類元素 / 輸送係数 / ホール係数 / 比抵抗 / 両極性伝導 / 誘電関数

研究概要

水素吸蔵能力の最も高い元素のひとつであるイットリウム(Y)に注目し, Y格子中への水素浸入の仕方が格子定数, 誘電関数, 電気抵抗率, ホール係数に及ぼす影響を調査した. 定比組成(YH_2)からの水素濃度変位は, i) 格子定数を殆ど変化させないが, 誘電関数すなわち電子構造に影響すること, ii) 残留抵抗の変動を通じてホール係数の変動を誘起すること, iii) このとき, 残留抵抗とホール係数との間に線形な相関が成立することが分かった. この相関の原因として, 正孔濃度≒電子濃度, 正孔移動度≒電子移動度という特性もつ両極性伝導機構を提案し, このモデルと磁気抵抗測定によって, YH_x(x≒2)のキャリヤの濃度と移動度を評価した.

研究成果

• [雑誌論文] Dielectric function analysis of superstoichiometric samarium dihydride films (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Sakai, T. Nanbo, Y. Tanji, O. Nakamura, M. Endo, and H. Tajima
  • 雑誌名: J.Appl.Phys 105 ページ: 083512-1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] YH_X薄膜(1.7<x<2.1)における誘電関数と水素配位モフォロジー (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井政道, 遠藤元気, 中村修
  • 雑誌名: 光物性研究会論文集 Vol.19 ページ: 282-285
• [雑誌論文] 水素化された希土類金属の示す奇妙な性質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井政道
  • 雑誌名: 工業材料 Vol.56, No.3 ページ: 48-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] SmHx薄膜(2.2<x<2.6)における誘電関数 (2007)
  • 著者名/発表者名: 丹治義和, 酒井政道, 遠藤元気, 中村修
  • 雑誌名: 光物性研究会論文集 Vol.18 ページ: 199-202
• [雑誌論文] Magneto-transport properties in near-stoichiometric hydride films of YH_<2+δ> under weak fields (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sakai, T. Nanbo, O. Nakamura, Y. Uwatoko, and H. Tajima
  • 雑誌名: J.Appl.Phys 101 ページ: 103713-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Galvanomagnetic properties of super and substoichiometric yttrium dihydrides (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sakai, Y. Tanji, O. Nakamura, Y. Uwatoko, and H. Tajima
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: 59-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific heat of superstoichiometric samarium dihydride(SmH_<2+δ>) (2007)
  • 著者名/発表者名: O. Nakamura, Y. Tanaka, K. Nakazawa, T. Nakano, M. Sakai, S. Orimo, and Y. Uwatoko
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: 65-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comment on the role of the Hall effect for generation of magnetic force (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sakai, N. Honda, O. Nakamura, and H. Shibata
  • 雑誌名: International Conference on Magneto-Science ページ: 93
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical and transport properties of SmH^<2+δ>(0.25<δ<0.6) (2006)
  • 著者名/発表者名: O. Nakamura, Y. Tanaka, M. Sakai, T. Nanbo, K. Koyama, Y. Uwatoko, S. Orimo
  • 雑誌名: Physica B 378/380 ページ: 1138-1139
  • 査読あり
• [雑誌論文] A design for electrooptical detection of defect positions in semiconductors (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Sakai and M. Takeuchi
  • 雑誌名: Physica B 376/377 ページ: 897-900
  • 査読あり
• [雑誌論文] イットリウム二水素化物における電子-正孔補償状態と磁気抵抗 (2005)
  • 著者名/発表者名: 酒井政道, 南保岳, 中村修
  • 雑誌名: 埼玉大学工学部紀要 Vol.38 ページ: 45-48
• [雑誌論文] イットリウム二水素化物におけるキャリヤ補償状態と磁気電気輸送 (2005)
  • 著者名/発表者名: 酒井政道, 南保岳, 中村修
  • 雑誌名: 埼玉大学地域共同研究センター紀要 Vol.5 ページ: 85-89
• [学会発表] 水素化イットリウムYH_x(1.7<x<2.1)におけるホール係数の温度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井政道, 藤田浩光, 齋藤智洋, 中村修, 田島裕之
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 水素化イットリウムYHx薄膜の誘電関数 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井政道, 丹治義和, 遠藤元気, 中村修, 田島裕之
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] SmH_x(2.2<x<2.6)の誘電関数 : 水素濃度の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井政道, 丹治義和, 遠藤元気, 中村修, 田島裕之
  • 学会等名: 日本物理学会講演概要集第63巻第1号第4分冊
  • 発表場所: 近畿大学(23aYF4)
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] 導線に作用する磁気力とホール効果との関係について (2007)
  • 著者名/発表者名: 酒井政道, 本田尚也, 丹治義和, 中村修, 田島裕之
  • 学会等名: 第2回日本磁気科学会年次大会プログラム・要旨集
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2007-06-06
• [学会発表] イットリウム二水素化物YH_<2+δ>における電気伝導特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 丹治義和, 酒井政道, 中村修, 上床美也, 田島裕之
  • 学会等名: 第54回応用物理学関係連合講演会講演予稿集
  • 発表場所: 青山学院大学
  • 年月日: 2007-03-27
• [学会発表] イットリウム二水素化物YH_2における電気磁気輸送特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 酒井政道, 丹治義和, 中村修, 上床美也, 田島裕之
  • 学会等名: 日本物理学会講演概要集第62巻第1号第4分冊
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-20
• [学会発表] イットリウム二水素化物YH_2における電子-正孔補償状態 (2006)
  • 著者名/発表者名: 酒井政道, 丹治義和, 中村修, 上床美也, 田島裕之
  • 学会等名: 日本物理学会講演概要集第61巻第2号第4分冊
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2006-09-25
• [学会発表] SmH^<2+δ>の比熱と磁性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中村修, 田中幸一, 酒井政道, 中澤和子, 上床美也, 折茂慎一, 中野智仁
  • 学会等名: 日本物理学会第61回年次大会27pTC-4
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2006-03-27
• [学会発表] Optical and transport properties of SmH^<2+δ>(0.25<δ<0.6) (2005)
  • 著者名/発表者名: O. Nakamura, Y. Tanaka, M. Sakai, T. Nanbo, K. Koyama, Y. Uwatoko, S. Orimo
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems, Sa-NMM-42
  • 年月日: 20050700
• [学会発表] イットリウム二水素化物YH^<2+δ>における電子-正孔補償状態と磁気電気輸送 (2005)
  • 著者名/発表者名: 酒井政道, 南保岳, 中村修
  • 学会等名: 日本物理学会2005年秋季大会
  • 発表場所: 同志社大学(20aYK-1)
  • 年月日: 2005-09-20
• [備考] 酒井政道 金属格子中の水素原子配位ゆらぎと電気伝導機構埼玉大学総合研究機構研究プロジェクト研究成果報告書第6号(2008)pp.61-64.
• [備考] 酒井政道 金属格子中の水素配位モフォロジーの多様性にもとづく電子機能埼玉大学総合研究機構研究プロジェクト研究成果報告書第5号(2007)pp.99-101
• [備考] 酒井政道 水素と希土類金属による循環型材料開発, 埼経協ニュース334号, p.16(2006. pp.8-9)
• [備考] 酒井政道 水素と希土類金属を用いた循環型材料開発と電子物性評価埼玉大学総合研究機構研究プロジェクト研究成果報告書第3号(2005)pp.179-182.