遷移金属二酸化物の電気化学的強酸化合成とその電子構造の解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19740201
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 北海道大学 (2008); 東京工業大学 (2007)
• 研究代表者: 本橋 輝樹 北海道大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00323840)
• 連携研究者: 山内 尚雄 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (50271581) ; カルピネン マーリット ヘルシンキ工科大学, 無機分析化学研究所, 教授 (50334529) ; 菅野 了次 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (90135426) ; 鄭 国慶 岡山大学, 理学部, 教授 (50231444) ; 川崎 慎司 岡山大学, 理学部, 講師 (80397645) ; 吉川 信一 北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (10127219) ; 鱒渕 友治 北海道大学, 大学院工学研究科, 助教授 (80466440)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 遷移金属二酸化物 / 層状コバルト酸化物 / 電気化学手法 / 磁性 / 熱起電力

研究概要

本研究では、電子相関効果やスピンフラストレーション効果が期待される層状遷移金属二酸化物の電気化学的強酸化合成とその電子構造の解明を目的とした。特に、巨大熱起電力や超伝導の発見により注目を集めている層状コバルト酸化物の一種であるLixCoO2系について、Li量 (x) を幅広く制御した高品質試料の合成と物性評価を行い、Li量 (x) をパラメータとする電子状態図を構築した。

研究成果

• [雑誌論文] Recent Research: Single-phase bulks of CoO2 as the parent phase of A_xCoO_2 (A = Li, Na) systems (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Motohashi, Y. Katsumata, T. Ono, R. Kanno, M. Karppinen, and H. Yamauchi
  • 雑誌名: Tokyo Institute of Technology Bulletin 5
• [雑誌論文] Papers and Topics: Single-phase bulks of CoO2 as the parent phase of A_xCoO_2 (A = Li, Na) systems (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Motohashi, Y. Katsumata, T. Ono, R. Kanno, M. Karppinen, and H. Yamauchi
  • 雑誌名: Tokyo Tech International 9 ページ: 5
• [雑誌論文] Fabrication and thermoelectric characteristics of [(Bi,Pb)_2Ba_2O_<4±w>]_<0.5>CoO_2 bulks with highly aligned grain structure (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Motohashi, Y. Nonaka, K. Sakai, M. Karppinen, and H. Yamauchi
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 103 ページ: 033705/1-033705/6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical synthesis and properties of CoO_2, the x = 0 phase of the A_xCoO_2 systems (A = Li, Na) (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Motohashi, T. Ono, Y. Katsumata, R. Kanno, M. Karppinen, and H. Yamauchi
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 103, 07C902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and properties of CoO_2, the x = 0 end member of the Li_xCoO_2 and Na_xCoO_2 systems (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Motohashi, Y. Katsumata, T. Ono, R. Kanno, M. Karppinen, and H. Yamauchi
  • 雑誌名: Chemistry of Materials 19 ページ: 5063-5066
• [雑誌論文] Measurement of electron correlations in Li_xCoO_2 (x = 0.0 - 0.35) using ^<59>Co nuclear magnetic resonance and nuclear quadrupole resonance techniques
  • 著者名/発表者名: S. Kawasaki, T. Motohashi, K. Shimada, T. Ono, R. Kanno, M. Karppinen, H. Yamauchi, and G.-q. Zheng
• [学会発表] 層状コバルト酸化物Li_xCoO_2 (1): 合成および磁気特性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 本橋輝樹, 杉本雄太, 鱒渕友治, 菅野 了次, M. Karppinen, 山内 尚雄, 吉川信一
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば)
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] 層状コバルト酸化物Li_xCoO_2 (2): 熱起電力測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉本雄太, 本橋輝樹, 鱒渕友治, 山内 尚雄, 吉川信一
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば)
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] 三角格子コバルト酸化物CoO_2及びLi_xCoO_2の合成と磁気特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 本橋輝樹
  • 学会等名: 特定領域研究「フラストレーションが創る新しい物性」第一回トピカルミーティング
  • 発表場所: 京都大学京大会館(京都)
  • 年月日: 20080111-12
• [学会発表] 層状コバルト酸化物CoO2及びLi_xCoO_2の電子化学合成とその電子構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 本橋輝樹, 杉本雄太, 鱒渕友治, 吉川信一, 山内 尚雄, M. Karppinen, 菅野 了次, 鄭国慶, 川崎慎司
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第21回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北九州国際会議場(小倉)
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] Electronic structure of CoO_2, the parent phase of the hydrated cobalt oxide superconductor (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Motohashi
  • 学会等名: The Kumamoto International Symposium on Recent Advances of Physics and Chemistry of New Materials
  • 発表場所: Kumamoto University, Kumamoto
  • 年月日: 2008-09-14
• [学会発表] 層状コバルト酸化物系Li_xCoO_2の電子状態図 (2008)
  • 著者名/発表者名: 本橋輝樹, 小野隆志, 菅野了次, M. Karppinen, 山内尚雄
  • 学会等名: 日本物理学会 第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] 電気化学合成法を用いた新奇磁性相の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 本橋輝樹
  • 学会等名: 望月基金記念講演会:これからの磁性研究
  • 発表場所: 大阪大学基礎工シグマホール(豊中)
  • 年月日: 2008-03-22
• [学会発表] Electrochemical synthesis and properties of CoO_2, the x = 0 phase of the A_xCoO_2 systems (A = Li, Na) (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Motohashi, T. Ono, Y. Katsumata, R. Kanno, M. Karppinen, and H. Yamauchi
  • 学会等名: 52nd Magnetism and Magnetic Materials Conference
  • 発表場所: Tampa Marriott Waterside Hotel, Tampa, Florida, USA
  • 年月日: 20071105-09
• [学会発表] CoO_2及びLi_xCoO_2の電気化学合成と物性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 本橋輝樹, 小野隆志, 勝又義徳, 菅野了次, M. Karppinen, 山内尚雄
  • 学会等名: 日本物理学会 第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2007-09-23
• [図書] 熱電変換技術ハンドブック 監修:梶川武信 (うち9頁を担当) (2008)
  • 著者名/発表者名: 本橋輝樹
  • 総ページ数: 675
  • 出版者: 株式会社エヌ・ティ・エス
• [備考] ホームページ等 Tokyo Institute of Technology Bulletin
  • URL: http://www.titech.ac.jp/bulletin/archives/no5/index.html