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2008 年度 実績報告書

層状およびカゴ状構造を有するエキゾチック超伝導体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19014016
研究機関広島大学

研究代表者

山中 昭司  広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90081314)

キーワード超伝導体 / 層状結晶 / クラスレート / インターカレーション / 窒化物 / 核磁気共鳴 / トンネル分光 / 薄膜
研究概要

1. La-Si二元系の高圧状態図を作成し, 新規Siリッチ相LaSi_5およびLaSi_<10>を合成し, それぞれ, Tc=10.5および6.7Kで超伝導体となることを見いだした。層状窒化物TiNClへのインターカレーションを調べ, アルカリ金属の種類にかかわらずTc=16.3Kの超伝導体となることをあきらかにした。有機塩基のピリジンのインターカレーションではTc=8.6Kの超伝導体となり, 超伝導発現の機構が異なる可能性が示唆された。
2. STM測定を行ない, 層状ハニカム構造をもつβ-HfNCl_<0.7>(T_c=24K)の鮮明なHf原子配列の観測に初めて成功した。この物質では面内100nm^2程度の領域で電子状態が均一であり, 異常な超伝導ギャップ値2Δ〜9k_BT_cを持つ事を明らかにした。銅酸化物超伝導体については電子状態が頂点酸素の影響を受けて生じている可能性を見出した。
3. NMRによる研究では, Li(THF)HfNClの磁束格子の運動について緩和率の測定から、磁化測定における不可逆温度曲線が、磁束ガラス状態と磁束液体との境界線であることを明らかにした。Fe系化合物のNMR実験を行いFeSe_<0.92>において、非BCS超伝導体に特有な緩和率の温度依存性を見いだし、超伝導状態についての知見を得た。また、SrFe_2As_2において圧力誘起超伝導を電気抵抗による測定で明らかにした。
4. 共有結合性の化合物の結晶膜をPLDなどの物理的な製膜法で合成できれば物質探索の幅が大きく広がる。共有結合性窒化物である六方晶窒化ホウ素(h-BN)の薄膜合成を試み、窒素ラジカル照射下でのPLDにより結晶性のh-BN薄膜を合成することができた。

  • 研究成果

    (48件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 19件) 学会発表 (28件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Controlled thermal decomposition of NaSi to derive silicon clathrate2009

    • 著者名/発表者名
      H. Horie
    • 雑誌名

      J. Solid State Chem. 182

      ページ: 129-135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and Superconductivity of the Intercalation Compounds of TiNC1 with Pyridine and Alkali Metals as Intercalants2009

    • 著者名/発表者名
      S. Yamanaka
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. DOI : 10.1039/B 819541 B (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abrupt Emergence of Pressure-Induced Superconductivity of 34K in SrFe_2As_2 : A Resistivity Study under Pressure2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kotegawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 78

      ページ: 0137109/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetoresistance of ferromagnetic Cr_xTi_<1-x>N solid solution nitride2008

    • 著者名/発表者名
      K. Inumaru
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

      ページ: 052406/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Partial suppression of structural distortion in epitaxially grown BaBiO_3 thin films2008

    • 著者名/発表者名
      K. Inumaru
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

      ページ: 132507/114

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-pressure synthesis of superconducting molybdenum nitride delta-MoN by in situ nitridation2008

    • 著者名/発表者名
      K. Inumaru
    • 雑誌名

      Chem. Mater. 20

      ページ: 4756-4761

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topochemical 3D polymerization of Co under high pressure at elevated temperatures2008

    • 著者名/発表者名
      S. Yamanaka
    • 雑誌名

      J. Amer. Chem. Soc. 130

      ページ: 4303-4309

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ternary compound B_4CN_4 prepared by direct nitridation of B_4C2008

    • 著者名/発表者名
      F. Zhuge
    • 雑誌名

      J. Alloys Comp. 466

      ページ: 299-303

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for Unconventional Superconductivity in Arsenic-Free Iron-Based Superconductor FeSe : A^<77> Se-NMR Study2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kotegawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 77

      ページ: 113703/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-dependent pseudogap-like features in tunnel spectra of high-Tc cuprates as a manifestation of charge-density waves2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ekino
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter 20

      ページ: 425218(1-15)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pseudogap-like phenomena in cuprates as a manifestation of charge-density waves2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ekino
    • 雑誌名

      Acta Physica Polonica A 114

      ページ: 259-266

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunnel spectra of junctions involving BSCCO and other cuprates : superconducting and charge-density-wave gapping2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ekino
    • 雑誌名

      Physica C 468

      ページ: 1145-1147

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of the pseudogap-related structure in the tunnel spectra of superconducting Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+d> revealed by break-junction technique2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ekino
    • 雑誌名

      Low Temp. Phys. 34

      ページ: 409-412

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of local barrier height and electronic structure on cuprate superconductor by STM/STS2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sugimoto
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf Ser. 100

      ページ: 052003(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoscale Modulation of Local Bather Height on Bi-based Cuprate Superconductors Observed by Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sugimoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Japan 77

      ページ: 043705(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semiconducting gap of Nd_<1.85>Ce<0.15>CuO_4 revealed by break-junction tunnelling spectroscopy

    • 著者名/発表者名
      T. Ekino
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser. (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge-density-wave features in tunnel spectra of high-T_c superconductors

    • 著者名/発表者名
      T. Ekino
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser. (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] STM Observation on layered nitride superconductor K_xTiNCl

    • 著者名/発表者名
      A. Sugimoto
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser. (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scanning tunneling microscopy/spectroscopy on multi-layered cuprate superconductor Ba_2Ca_5Cu_6O_<12>(O_<1-x>F_x)

    • 著者名/発表者名
      A. Sugimoto
    • 雑誌名

      Physica C (印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] La-Si二元系高圧状態図と新規超伝導体2009

    • 著者名/発表者名
      山中昭司
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] 層状窒化物Li_xZrNClの超伝導・常伝導状態の^<15>N-NMRによる研究2009

    • 著者名/発表者名
      大城理
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] 層状窒化物超伝導体β型HfNCl_<0.7>のSTM観測2009

    • 著者名/発表者名
      正原和博
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] 層状結晶TiNCIへのエチレンジアミンのインターカレーションと超伝導2009

    • 著者名/発表者名
      梅本啓太
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] PLD法を用いた窒化ホウ素薄膜の合成と物性2009

    • 著者名/発表者名
      安西淳
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] NaSiの熱分解によるシリコンクラスレート生成条件2009

    • 著者名/発表者名
      堀江洋臣
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] 単結晶SrFe_2As_2における圧力誘起超伝導の研究2009

    • 著者名/発表者名
      小手川恒
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] 鉄系超伝導体FeSeの圧力下Se-NMRによる研究2009

    • 著者名/発表者名
      正木了
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] 頂点フッ素系多層超伝導体Ba_2Ca_5Cu_6(O, F)_xにおけるSTM/STS観測2009

    • 著者名/発表者名
      杉本暁
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] 超電導物質の探索2009

    • 著者名/発表者名
      山中昭司
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Structure and Superconductivity of Electron-Doped Layer Structured Nitrides MNCl (M=Ti, Zr, Hf)2009

    • 著者名/発表者名
      S. Yamanaka
    • 学会等名
      Zing Conference Solid State Chemistry Conference
    • 発表場所
      Playa del Carmen, Mexico
    • 年月日
      2009-02-27
  • [学会発表] PLD法によるBa_<1-x>K_xBiO_3超伝導薄膜の合成とエピタキシーによる構造制御2009

    • 著者名/発表者名
      宮田創
    • 学会等名
      セラミックス基礎討論会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2009-01-08
  • [学会発表] 層状結晶β-MNCl(M=Zr, Hf)のハロゲンイオン交換と電子ドープ2009

    • 著者名/発表者名
      寺村享祐
    • 学会等名
      セラミックス基礎討論会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2009-01-08
  • [学会発表] Structure and Superconductivity of LaSi 5 Prepared Under High Pressure2008

    • 著者名/発表者名
      S. Yamanaka
    • 学会等名
      France-Tohoku Workshop on Nano-Scale Materials
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-12-13
  • [学会発表] High pressure 3 D polymerization of C_<60>2008

    • 著者名/発表者名
      S. Yamanaka
    • 学会等名
      25^th Korea-Japan International Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      Kangneungn, Korea
    • 年月日
      2008-11-19
  • [学会発表] Scanning tunneling microscopy and spectroscopy (STM/STS) of layered nitride superconductors α-K_xTiNCl and R-HfNCl_x2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ekino
    • 学会等名
      International Symposium on Anomalous Quantum Materials (ISAQM 2008) and 7 th Asia-Pacific Workshop
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-11-09
  • [学会発表] Structure and superconductivity of LaSi_5 prepared under high-pressure2008

    • 著者名/発表者名
      S. Yamanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Anomalous Quantum Materials (ISAQM 2008) & 7 th Asia-Pacific Workshop
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-11-07
  • [学会発表] Electron doping and superconductivity in layer structured crystal TiNCl2008

    • 著者名/発表者名
      S. Yamanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Anomalous Quantum Materials (ISAQM 2008) & 7 th Asia-Pacific Workshop
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-11-07
  • [学会発表] Co-intercalation eflect of solvent molecules on the superconductivity of alkalimetal doped β-ZrNCl and HfNCl2008

    • 著者名/発表者名
      K. Hotehama
    • 学会等名
      International Symposium on Anomalous Quantum Materials (ISAQM 2008) & 7 th Asia-Pacific Workshop
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-11-07
  • [学会発表] Scanning tunneling microscopy/spectroscopy on multi-layered cuprate superconductor Ba_2Ca_6Cu_6O_<12>(O, F)_x2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sugimoto
    • 学会等名
      25^<th> International conference on Low Temperature Physics (LT 25)
    • 発表場所
      つくば国際会議場(エポカルつくば)
    • 年月日
      2008-10-28
  • [学会発表] ^<15>N-NMRによる層状超伝導物質LixZrNClの研究2008

    • 著者名/発表者名
      大城理, 藤秀樹, 他5名
    • 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] 層状窒化物超伝導体α型K_xTiNClのSTM観測2008

    • 著者名/発表者名
      正原和博
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋期大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-23
  • [学会発表] 頂点フッ素系多層超伝導体BaCaCu(O, F)におけるSTM/トンネル分光測定2008

    • 著者名/発表者名
      杉本暁
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋期大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-20
  • [学会発表] 層状結晶β-ZrNClにおけるイオン交換とセルフドーピング2008

    • 著者名/発表者名
      寺村享祐
    • 学会等名
      セラミックス協会年会第21回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2008-09-17
  • [学会発表] in-situ窒化法を用いた超伝導窒化モリブデンの高圧合成2008

    • 著者名/発表者名
      犬丸啓
    • 学会等名
      セラミックス協会年会第21回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2008-09-17
  • [学会発表] Break-junction tunneling spectroscopy of semiconducting gap in Nd_<1.85> Ce_<0.15> CuO_42008

    • 著者名/発表者名
      T. Ekino
    • 学会等名
      25^<th> International conference on Low Temperature Physics (LT 25)
    • 発表場所
      Amsterdam (RAI), Holland
    • 年月日
      2008-08-12
  • [学会発表] STM Observation on layered nitride superconductor K_xTiNCl2008

    • 著者名/発表者名
      A. Sugimoto
    • 学会等名
      25^<th> International conference on Low Temperature Physics (LT 25)
    • 発表場所
      Amsterdam (RAI), Holland
    • 年月日
      2008-08-08
  • [学会発表] Charge-density wave features in tunnel spectra of high-Tcsuperconductors2008

    • 著者名/発表者名
      A. M. Gabovich
    • 学会等名
      25^<th> International conference on Low Temperature Physics (LT 25)
    • 発表場所
      Amsterdam (RAI), Holland
    • 年月日
      2008-08-07
  • [図書] 役に立つ化学シリーズ「無機化学」(共著)2009

    • 著者名/発表者名
      山中昭司
    • 総ページ数
      219
    • 出版者
      朝倉書店

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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