• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2010 年度 実績報告書

新規層状酸硫化物の機能性開拓

研究課題

研究課題/領域番号 21750187
研究機関東京大学

研究代表者

荻野 拓  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (70359545)

キーワード半導体物性 / 結晶工学 / 超伝導材料・素子 / 透明導電膜 / 鉄系超伝導体 / 自然超格子
研究概要

本研究では、層状複合アニオン化合物の相生成に関して、過去の研究と材料探索の過程から設計指針を確立した。第1に、カチオンはアニオンや結晶構造に応じた価数を有する必要があり、特に合成温度領域で目的価数を有している必要がある。またそれぞれのカチオンのイオン半径はペロブスカイト型層のTolerance factorが0.9~1.0の範囲にある組み合わせでなければならず、さらに層間の格子整合性も考慮しなければならない。また複数のアニオン層それぞれの元素選択においては、酸塩基反応におけるHSAB則と同様の考え方が必要であることが分かった。各々のカチオン・アニオンを酸・塩基に見立てた場合、Oが硬い塩基、Xが軟らかい塩基に相当するため、硬い酸(カチオン)ほど酸素との結合を、軟らかい酸ほどXとの結合を形成する傾向を考慮に入れる必要がある。これらの指針を基づいた上で、今回はカチオン混合という新たな方針に基づいて物質探索を行った。その結果、本系で初めての「ダブルペロブスカイト」構造を持つ(Fe2As2)(Sr4(Mg,Ti)2O6)を発見した。更に、本系で初のホモロガス相として、(Fe_2As_2)(Ca_<n+1>(Sc,Ti)_nO_<n+1>)・(Fe_2As_2)(Ca_<n+1>(Mg,Ti)_nO_<n+1>)・(Fe_2As_2)(Ca_<n+2>(Al,Ti)_nO_n)の3系統・合計9種の新物質を発見した。これらの新物質の物性を評価したところ、いずれもバルク超伝導を示し、そのうち(Fe_2As2)(Ca_3(Mg,Ti)_3O_8)は47Kで超伝導転移を示した。この転移温度は鉄系超伝導体としてREFeAsO系に次ぐものである。またこれらの化合物は周期の長い特異な積層構造を有しており、新たな自然超格子の形態としても興味深い。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Structural Features of Layered Iron Pnictide Oxides (Fe2Pn2)(Sr4M2O6)2010

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Ogino
    • 雑誌名

      Physica C : Superconductivity and its applications

      巻: 470 ページ: S280-S281

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Homologous Series of Iron Pnictide Oxide Superconductors (Fe_2As_2)(Ca_<n+2>(Al,Ti)_nO_y) [n=2,3,4]2010

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Ogino
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 23 ページ: 115005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homologous Series of Iron Pnictide Oxide Superconductors (Fe_2As_2)(Ca_<n+1>(Sc,Ti)_nO_y) [n=3,4,5] with Extremely Thick Blocking Layers2010

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Ogino
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 97 ページ: 72506

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for Nodal superconductivity in Sr_2ScFePO_32010

    • 著者名/発表者名
      Karen Yates
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 23 ページ: 022001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity in New Iron Pnictide Oxide (Fe_2As_2)(Sr_4(Mg,Ti)_2O_6)2010

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sato
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 23 ページ: 045001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Iron Arsenide Oxides (Fe_2As_2)(Sr_4(Sc,Ti)_3O_8), (Fe_2As_2)(Ba_4Sc_3O_<7.5>), and (Fe_2As_2)(Ba_3Sc_2O_5)2010

    • 著者名/発表者名
      Naoto Kawaguchi
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 3 ページ: 063102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity Above 40 K Observed in a New Iron Arsenide Oxide (Fe_2As_2)(Ca_4(Mg,Ti)_3O_y)2010

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Ogino
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 3 ページ: 063103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural investigation of new series of nickel-based pnictide oxide superconductors (Ni_2Pn_2)(Sr_4M_2O_6)(Pn=P, As ; M=Sc, V)2010

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Matsumura
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 234 ページ: 012025

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of iron pnictides with very thick perovskite-type blocking layers2011

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Ogino
    • 学会等名
      American Physical Society 2011 March Meeting
    • 発表場所
      Dallas, Texas, USA
    • 年月日
      2011-03-21
  • [学会発表] 固体化学的観点から見たペロブスカイト系鉄ニクタイドの特徴2010

    • 著者名/発表者名
      荻野拓,佐藤伸也,川口直登,清水保章,山本明保,岸尾光二,下山淳一
    • 学会等名
      第71回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] ペロブスカイト型酸化物層を持つ鉄系超伝導体2010

    • 著者名/発表者名
      荻野拓
    • 学会等名
      第37回化合物新磁性材料専門研究会
    • 発表場所
      早稲田大学西早稲田キャンパス(invited)
    • 年月日
      2010-08-23
  • [学会発表] Iron pnictide oxide superconductors with perovskite-type blocking layers2010

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Ogino
    • 学会等名
      12th International Conference on Modern Materials and Technologies
    • 発表場所
      Montecatini Terme, Italy(invited)
    • 年月日
      2010-06-15
  • [学会発表] Iron pnictide oxides with thick perovskite-type blocking layers2010

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Ogino
    • 学会等名
      International Conference on Superconductivity and Magnetism 2010
    • 発表場所
      Antalya, Turkey(invited)
    • 年月日
      2010-04-27

URL: 

公開日: 2012-07-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi