| 研究課題/領域番号 |
17K06796
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
伊藤 昌和 鹿児島大学, 総合科学域総合教育学系, 准教授 (40294524)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 熱整流素子 / 構造相転移 / 熱測定 |
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| 研究実績の概要 |
平成30年度における研究活動は以下のとおりである．１）構造相転移や磁気相転移を示す物質群及びその関連物質に対する熱電能，熱伝導率測定の測定精度を上げるため，装置の改善を行った．熱電能，熱伝導率測定ではサンプルに熱流を流すことで生じた温度差をサンプルに張り付けた熱電対によって計測する．この時，熱電対へもわずかながら熱流が流れてしまい，測定誤差となっていた．特に本研究で取り扱うサンプルでは，力学的に脆弱なものが多く，測定形状に成型することが難しい．このため小さなサイズの測定サンプルとなってしまい，熱電対へ逃げる熱流の対サンプル比が大きくなる場合があった．装置の具体的な改善策として，熱電対に用いている金属細線の直径を4/5程度にした．これにより，熱電対へ逃げる熱流を40％程度軽減できた．２）磁気相転移とともに構造相転移を起こすMnNiGe-CoNiGe系物質の物性測定を行った．MnNiGe-CoNiGeではあるCo濃度の領域において磁場中冷却過程と零磁場冷却過程で差がみられることから，低温ではスピングラス状態であることが分かった．３）MnNiGe-CoNiGe系物質の関連物質であるCrAlGe の物性測定を行った．この物質でも低温領域の磁化においてMnNiGe-CoNiGe系物質と同様な振る舞いがみられたこと，また比熱に相転移を示すような異常が見られなかったことから，低温領域ではスピングラス状態が実現していることが分かった．さらに熱電能測定により，この系のキャリアがホールであることも分かった．これらの結果をまとめ，日本物理学会および日本物理学会九州支部会で報告した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
熱整流素子を実現する候補物質の探索を昨年に引き続き行ってきたが，なかなか具体的な候補物質を見つけだせずにいた．現在有力な候補と思われる物質を見出した段階であり，良質な試料作成方法の確立を急いでいる．
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| 今後の研究の推進方策 |
熱整流素子製作に有望と思われる試料作製技術を確立する．作成した試料の基礎物性を調べ，素子作成に最適な組成を確定する．また引き続き素材物質の探索も行っていく．アニール温度や焼結温度により，物性が大きく変わる試料については，育成条件と熱物性の関係を詳細に調べ，今後の試料育成効率化への知見とする．実験手段によっては，全国の共同利用施設を利用する．現在稼働している測定装置を若干改造し，熱整流比測定に適した装置を製作する．熱整流素子製作においては，相性のよい試料どうしの組み合わせが重要である．最適な組み合わせ，素子形状を見出し，熱整流素子を作製する．作製した素子の熱整流比を決定する．
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