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2012 年度 研究成果報告書

鉄系超伝導体におけるコドーピングによるドーパントの秩序化と超伝導転移温度の増強

研究課題

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研究課題/領域番号 23740274
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関岡山大学

研究代表者

工藤 一貴  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (40361175)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
キーワード高温超伝導
研究概要

鉄系超伝導体は、超伝導を発現する2次元 Fe2As2層とスペーサー層が交互に積層した層状構造を持つ。したがって、Fe2As2層の電子状態を最適化する新しいスペーサー層の開発が、より高い転移温度Tcを持つ鉄系超伝導体の実現につながる。これまで報告されたスペーサー層は、全て、イオン結合性の化学結合により構成されていた。本研究では、共有結合性のスペーサー層 PtnAs8を持つ新しい鉄系超伝導体 Ca10(PtnAs8)(Fe2-xPtxAs2)5(n = 3,4)を発見した。n = 3 であるベータ相はTc= 17 K を示す。ベータ相では、スペーサー層において Pt と原子空孔が秩序配列している。Pt と原子空孔の量を調節すると、n = 4 であるアルファ相が生成する。その化合物はTc= 38 K を示す。これらの化合物の発見は、多様なスペーサー層が鉄系超伝導体に入ることを示し、鉄系における物質開発の幅を広げた。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (10件) 備考 (10件)

  • [雑誌論文] Emergence of superconductivity at 45 K by lanthanum and phosphorus co-doping of CaFe2As22013

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo, K. Iba, M. Takasuga, Y. Kitahama, J. Matsumura, M. Danura, Y. Nogami, and M. Nohara
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 3 ページ: 1478 (5)

    • DOI

      DOI:10.1038/srep01478

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Giant Phonon Softening and Enhancement of Superconductivity by Phosphorus Doping of BaNi2As22012

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo, M. Takasuga, Y. Okamoto, Z. Hiroi, and M. Nohara
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 109 ページ: 097002 (5)

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevLett.109.097002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iron-platinum-arsenide superconductors Ca10(PtnAs8)(Fe2-xPtxAs2)52012

    • 著者名/発表者名
      M. Nohara, S. Kakiya, K. Kudo, Y. Oshiro, S. Araki, T. C. Kobayashi, K. Oku, E. Nishibori, and H. Sawa
    • 雑誌名

      Solid State Communications

      巻: 152 ページ: 635-639

    • DOI

      DOI:10.1016/j.ssc.2011.12.034

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Breakdown of chemical scaling for Pt-doped CaFe2As22012

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo, M. Kobayashi, S. Kakiya, M. Danura, and M. Nohara
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 81 ページ: 035002 (2)

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.81.035002.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interplay of superconductivity and Fermi-liquid transport in Rh-doped CaFe2As2with lattice- collapse transition2011

    • 著者名/発表者名
      M. Danura, K. Kudo, Y. Oshiro, S. Araki, T. C. Kobayashi, and M. Nohara
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 80 ページ: 103701 (4)

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.80.103701

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity at 38 K in iron-based compound with platinum-arsenide layers Ca10(Pt4As8)(Fe2-xPtxAs2)52011

    • 著者名/発表者名
      S. Kakiya, K. Kudo, Y. Nishikubo, K. Oku, E. Nishibori, H. Sawa, T. Yamamoto, T. Nozaka, and M. Nohara
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 80 ページ: 093704 (4)

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.80.093704

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity in the honeycomb-lattice pnictide SrPtAs2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishikubo, K. Kudo, and M. Nohara
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 80 ページ: 055002 (2)

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.80.055002

    • 査読あり
  • [学会発表] Chemical tuning of soft-phonons and enhancement of superconductivity in BaNi2As22013

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 学会等名
      QS2C Theory Forum International Symposium on "Strongly Correlated Quantum Science"
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20130126-29
  • [学会発表] Electronic phase diagram of the iron-based superconductors Ca10(PtnAs8)(Fe2-xPtxAs2)5(n = 3, 4) with novel platinum-arsenide layers2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 学会等名
      International Symposium on Physics and Chemistry of Novel Superconductors and Related Materials
    • 発表場所
      Okayama, Japan
    • 年月日
      20121001-03
  • [学会発表] Superconductivity in the platinum-based arsenide SrPt2As2with a CaBe2Ge2-type structure2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 学会等名
      M2S 2012 Materials & Mechanisms of Superconductivity Conference
    • 発表場所
      Washington, D.C., USA
    • 年月日
      20120729-0803
  • [学会発表] Electronic phase diagram of the iron-platinum-based superconductors Ca10(Pt4As8)(Fe2-xPtxAs2)5and Ca10(Pt3As8)(Fe2-xPtxAs2)52012

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 学会等名
      M2S 2012 Materials & Mechanisms of Superconductivity Conference
    • 発表場所
      Washington, D.C., USA
    • 年月日
      20120729-0803
  • [学会発表] Interplay of Magnetic Fluctuation and Superconductivity in Ca(Fe1-xTMx)2As2(TM = Ru, Rh) with Lattice Collapse Transition2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 学会等名
      2012 MRS Spring Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20120409-13
  • [学会発表] Superconductivity at 38 K in Ca10(Pt4As8)(Fe2-xPtxAs2)5with Novel Platinum-Arsenide Layers2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 学会等名
      2012 MRS Spring Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20120409-13
  • [学会発表] 鉄白金系超伝導体Ca10(Pt4As8)(Fe2-xPtxAs2)5における超伝導転移温度のPt量依存性2012

    • 著者名/発表者名
      垣谷知美
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      20120324-27
  • [学会発表] Discovery of Iron-Platinum based Arsenide Superconductor with Transition Temperature 38 K2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 学会等名
      UK-Japan Meeting 2012 in Tokyo
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120109-10
  • [学会発表] 転移温度38Kを示す鉄白金系高温超伝導体の発見2011

    • 著者名/発表者名
      工藤一貴
    • 学会等名
      「対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象」第2回 領域研究会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      20111217-19
  • [学会発表] Interplay of superconductivity and magnetic fluctuation in doped CaFe2As2with lattice collapse transition2011

    • 著者名/発表者名
      K. Kudo
    • 学会等名
      International Conference on Novel Superconductivity in Taiwan
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
    • 年月日
      20110804-09
  • [備考] 2013年3月29日, 日刊工業新聞, 岡山大、鉄系物質で超電導転移温度を絶対温度45度に、5年ぶり最高値更新

  • [備考] 2013年3月27日, 日経産業新聞, 安価な鉄で超電導物質 岡山大、加工容易な結晶

  • [備考] 2012年11月9日, 山陽新聞, 電気抵抗ゼロ 高い移行温度 化合物軟化に成功

  • [備考] 2012年10月1日, 日刊工業新聞, 岡山大など、ニッケル化合物がリン混合で転移温度5倍以上に上昇することを発見

  • [備考] 2012年9月27日, 日経産業新聞, 臨界温度高める新手法 岡山大など 超電導材料、軟らかく

  • [備考] 2011年10月7日, 科学新聞, 世界一複雑な原子配列を持つ高温超伝導体 岡山大、名大、東大の研究グループ発見

  • [備考] 2011年9月26日, 日経産業新聞, 超電導物質 新しい鉄系発見 岡山大

  • [備考]

    • URL

      http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/soumu-pdf/press23/press-110915-4.pdf

  • [備考]

    • URL

      http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/soumu-pdf/press24/press-0920-7.pdf

  • [備考]

    • URL

      http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/soumu-pdf/press24/press-0322-3.pdf

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公開日: 2014-09-25  

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