p電子系超伝導-半導体から超伝導体への統一的理解-

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20740202
• 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: 青山学院大学
• 研究代表者: 村中 隆弘 青山学院大学, 理工学部, 助教 (70398577)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: p電子系化合物 / 半導体 / 超伝導 / sp共有結合性ネットワーク

研究概要

ワイドバンドギャップ半導体SiCの結晶中の積層構造の様式が異なる構造多形(ポリタイプ)に着目し、3C型(3C-SiC)と6H型(6H-SiC)それぞれに対してB及びAlをドープすることによって、超伝導が発現することを発見した。この発見により、p電子系バンドギャップ半導体に発現する超伝導の超伝導特性(第1種超伝導若しくは第2種超伝導)が、アクセプター準位の位置によって定性的に理解できることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Thermodynamic Properties of the Non-centrosymmetric Type-I Superconductor Rh_2Ga_9 and Ir_2Ga_9 (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouhei Wakui, Satoshi Akutagawa, Naoki Kase, Kenji Kawashima, Takahiro Muranaka, Yasufumi Iwahori, Jiro Abe, Jun Akimitsu
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78(3) ページ: 034710/1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antiferromagnetic Kondo-lattice system Ce_2RhSi_3 with moderate heavy-fermion behavior (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Kase, T. Muranaka, J. Akimitsu
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 321(20) ページ: 3380-3383
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconductivity in transition metal-silicide W_5Si_3 (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kawashima, T. Muranaka, Y. Kousaka, S. Akutagawa, J. Akimitsu
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 150 ページ: 052106/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconductivity of hexagonal heavily-boron doped silicon carbide (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kriener, T. Muranaka Z. -A. Ren, J. Kato, J. Akimitsu, Y. Maeno
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 150 ページ: 052130/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and Structural Phase transitions in Mo_3Sb_7 (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, S. Yano, T. Muranaka, J. Akimitsu
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 150 ページ: 052196/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] キャリアドープされたSiCの超伝導 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村中隆弘, 秋光純
  • 雑誌名: 固体物理 44 ページ: 33-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超伝導体MgB_2の発展と応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村中隆弘, 秋光純
  • 雑誌名: 応用物理 78(6) ページ: 0554-0558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft-phonon-driven superconductivity in CaAlSi as seen by inelastic x-ray scattering (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Kuroiwa, A.Q.R. Baron, T. Muranaka R. Heid, K. -P. Bohnen, J. Akimitsu
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77 ページ: 140503(R)/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconductivity in the Ternary Germanide Y_3Pt_4Ge_6 (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kase, Takahiro Muranaka, Jun Akimitsu
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77(5) ページ: 054714/1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific heat and electronic states of superconducting boron-doped silicon carbide (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kriener, Y. Maeno, T. Oguchi, Z. -A. Ren, J. Kato, T. Muranaka, J. Akimitsu
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 78 ページ: 024517/1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconductivity in carrier-doped silicon carbide (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Muranaka, Yoshitake Kikuchi, Taku Yoshizawa, Naoki Shirakawa, Jun Akimitsu
  • 雑誌名: Sci. Techn. Adv. Mater. 9 ページ: 044204/1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconductivity in heavily boron-doped silicon carbide (2008)
  • 著者名/発表者名: Markus Kriener, Takahiro Muranaka, Junya Kato, Zhi-An Ren, Jun Akimitsu, Yoshiteru Maeno
  • 雑誌名: Sci. Technol. Adv. Mater. 9 ページ: 044205/1-5
  • 査読あり
• [学会発表] ワイドギャップ半導体の超伝導 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村中隆弘, 菊池善剛, 中川あい子, 白川直樹, 秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] FeSe超伝導体の圧力誘起相転移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡部博孝, 竹下直, 堀金和正, 村中隆弘, 秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] ワイドギャップ半導体SiCの超伝導 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村中隆弘
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] FeSe系超伝導体の大型単結晶育成とドーピング効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下拓生, 岡部博孝, 竹下直, 堀金和正, 村中隆弘, 秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] Superconductivity in wide-gap semiconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Muranaka
  • 学会等名: The 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2X-IX)第9回超伝導国際会議
  • 発表場所: 京王ブラザホテル(東京)
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] バンドギャップ半導体の超伝導 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村中隆弘, 菊池義剛, 中川あい子, 大野正人, 白川直樹, 秋光純
  • 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] Specific-heat of boron-doped superconducting silicon carbide down to dilution-refrigerator temperatures (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kriener, G. Eguchi, T. Muranaka, Z.A. Ren, J. Kato, J. Akimitsu, Y. Maeno
  • 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] キャリアドープされたSiCの超伝導 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊池善剛, 大野正人, 村中隆弘, 白川直樹, 秋光純
  • 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] 遷移金属ニクタイドの合成と評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡部博孝, 村中隆弘, 秋光純
  • 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: 2009-03-27
• [学会発表] 重い電子系超伝導体Tm_5Rh_6Sn_<18>の磁気的性質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加瀬直樹, 富安啓輔, 村中隆弘, 秋光純
  • 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: 2009-03-27
• [学会発表] Superconductivity in Al doped SiC (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Muranaka
  • 学会等名: IWSDRM2008(International Workshop on Superconductivity in Diamond and Related Materials)
  • 発表場所: NIMS((独)物質・材料研究機構)
  • 年月日: 20080707-20080709
• [学会発表] ワイドバンドギャップ半導体SiCの他元素置換による超伝導化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池善剛, 大野正人, 村中隆弘, 秋光純, 白川直樹
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] ワイドバンドギャップ半導体の超伝導 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村中隆弘, 菊池善剛, 中川あい子, 大野正人, 秋光純, 白川直樹
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Specific-heat study of doped superconducting silicon carbide with different dopands (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kriener, G. Eguchi, T. Muranaka Z.A. Ren, J. Kato, J. Akimitsu, Y. Maeno
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [図書] 超伝導ハンドブック【2. 2. 3】MgB_2, 【2. 2. 4. 2】ドープされた半導体(2) (2009)
  • 著者名/発表者名: 福山秀敏, 秋光純, 村中隆弘(共著)
  • 総ページ数: 75-82、87-92.
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] ホウ素・ホウ化物および関連物質の基礎と応用【第2編応用】第2章ホウ素化合物超電導材料 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高木研一, 村中隆弘(共著)
  • 総ページ数: 245-254
  • 出版者: シーエムシー出版