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2021 年度 実績報告書

ソルボサーマル法による新規超伝導体の創製

研究課題

研究課題/領域番号 19K05241
研究機関東北大学

研究代表者

野地 尚  東北大学, 工学研究科, シニア研究員 (50180740)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード超伝導 / コインターカレーション
研究実績の概要

本研究は、キャリアと次元性を同時に制御できるコインターカレーション(共挿入)を種々の層状物質に施し、新規超伝導体を合成するものである。本年度は、遷移金属ダイカルコゲナイドMX_2の中から、共有結合性が強いpブロック金属を含むSnSe_2に着目し、高い超伝導転移温度T_cの新規超伝導物質創製を目指した。
結果として、常圧溶液反応法とソルボサーマル法により、Liと直鎖状モノアミンであるヘキシルアミン(HA)、オクチルアミン(OA)のコインターカレーションに成功した。得られた試料Li_1.0(HA)_ySnSe_2とLi_1.0(OA)_ySnSe_2それぞれでT_c ~ 6.0 KとT_c ~ 6.4 Kの新規超伝導を観測した。また、その他にも環状アミンであるピリジン(PD)、メチルピリジン(MPD)、ピラジン(PZ)のLiとのコインターカレーションを試み、Li_x(PD)_ySnSe_2 (T_c ~ 7 K)、Li_x(MPD)_ySnSe_2 (T_c ~ 6.5 K)、Li_x(PZ)_ySnSe_2 (T_c ~ 5.5 K)の新規超伝導体の合成に成功した。先行研究で報告された試料と比較すると、本研究で得られた試料の層間距離は長いが、 先行研究のT_cを超えることはできなかった。密度汎関数法(WIEN2k)を用いたバンド計算によって、層間距離を一定の長さまで伸長させていくと、それ以上伸長させても状態密度が上昇しないことが分かり、層間距離を伸長させてT_cを上昇させることはできない可能性が高いことが分かった。そのバンド計算によると、T_cの上昇には、層間距離の伸長よりもLi量によるキャリア濃度の適正化が重要であることが分かった。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Revised phase diagram of the high-Tc cuprate superconductor Pb-doped Bi2Sr2CaCu2O8+δ revealed by anisotropic transport measurements2022

    • 著者名/発表者名
      Harada Keiichi、Teramoto Yuki、Usui Tomohiro、Itaka Kenji、Fujii Takenori、Noji Takashi、Taniguchi Haruka、Matsukawa Michiaki、Ishikawa Hajime、Kindo Koichi、Dessau Daniel S.、Watanabe Takao
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 105 ページ: 085131~085131

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.105.085131

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] New Lithium and Ethylenediamine Co-Intercalated Superconductors Lix(C2H8N2)yMoTe2.2021

    • 著者名/発表者名
      Masato ono, Takashi Noji, Kazuki Sato, Takayuki Kawamata, and Masatsune Kato
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 90 ページ: 044707~044707

    • DOI

      10.7566/JPSJ.90.044707

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 二次元反強磁性スピン系La2NiO4+δ のスピン熱伝導2022

    • 著者名/発表者名
      五十嵐勇樹, 川股隆行, 長岡凌生, 野地尚, 加藤雅恒
    • 学会等名
      日本物理学会 第77 回年次大会
  • [学会発表] SnSe2への リチウム モノアミン コインターカレーションによる超伝導2021

    • 著者名/発表者名
      坂本 千佳、野地 尚、川股 隆行、加藤 雅恒
    • 学会等名
      第82回 応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] 共置換したY1-xCaxBa2-ySryCu4O8の超伝導特性2021

    • 著者名/発表者名
      五十右 理乃、佐藤 秀孝、川股 隆行、野地 尚、加藤 雅恒
    • 学会等名
      第82回 応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Bi-2212相の超伝導転移温度向上を目指した(Bi,Pb)2(Sr,Ba,La)2CaCu2O8の合成2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 佑、川股 隆行、野地 尚、加藤 雅恒
    • 学会等名
      第76回応用物理学会東北支部学術講演会
  • [学会発表] SnSe2へのリチウムアミンのコインターカレーションと超伝導特性2021

    • 著者名/発表者名
      坂本 千佳、野地 尚、川股 隆行、加藤 雅恒
    • 学会等名
      第76回応用物理学会東北支部学術講演会
  • [学会発表] 反強磁性スピン正方格子系La2NiO4の単結晶育成とスピン熱伝導2021

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 勇樹、長岡 凌生、川股 隆行、野地 尚、加藤 雅恒
    • 学会等名
      第76回応用物理学会東北支部学術講演会
  • [学会発表] 超伝導転移温度の向上を目指したNdBa2Cu3OyにおけるBa2+/Nd3+置換効果2021

    • 著者名/発表者名
      武田 一志、樋口 海、川股 隆行、野地 尚、加藤 雅恒
    • 学会等名
      第76回応用物理学会東北支部学術講演会
  • [学会発表] 超伝導転移温度向上に向けた(Y, Ca)(Ba, Sr)2Cu4O8の合成2021

    • 著者名/発表者名
      五十右理乃、佐藤秀孝、川股 隆行、野地 尚、加藤 雅恒
    • 学会等名
      第76回応用物理学会東北支部学術講演会
  • [学会発表] Superconductivity in Y1-xCaxBa2-ySryCu4O8 prepared by the solid-state reaction method2021

    • 著者名/発表者名
      Ayano Imigi, Hidetaka Sato, Takayuki Kawamata, Takashi Noji, Masatsune Kato
    • 学会等名
      The 34th International Symposium on Superconductivity (ISS2021)
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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