構造・秩序相境界で発現する超伝導の研究と、それに関連する新奇物質群の開拓

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24740238
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 卞 舜生 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40595972)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 超伝導 / 新物質探索 / 構造解析 / 電子状態解明

研究概要

本研究期間中に二つの主要研究テーマを推進した。
イリジウムカルコゲナイドIrTe2に一部の元素を他の元素に置換することで超伝導が発現することを見出した。さらに、これまで知られていなかったIrTe2の低温結晶構造および電子状態の詳細を明らかにした。これらの成果により、新奇物性の知見が得られ、物性物理の発展に大きく貢献した。
重イオンを照射して欠陥を導入することによって、鉄系超伝導体の臨界電流密度が著しく増大することを示した。さらに、高い臨界電流密度を有する鉄系超伝導体の丸型線材の作製に成功した。鉄系超伝導線材が実用線材として非常に有望であることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Enhancement of critical current densities by high-pressure sintering in (Sr,K)Fe_2As_2 PIT wires (2014)
  • 著者名/発表者名: Sunseng Pyon, Yuji Tsuchiya, Hiroshi Inoue, Hideki Kajitani, Norikiyo Koizumi, Satoshi Awaji, Kazuo Watanabe, Tsuyoshi Tamegai
  • 雑誌名: Superconductor Science and Technology 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of high-pressure annealing on critical current density in122 type iron pnictide wires (2014)
  • 著者名/発表者名: Sunseng Pyon, Yuji Tsuchiya, Hiroshi Inoue, Norikiyo Koizumi, Hideki Kajitani, Tsuyoshi Tamegai
  • 雑誌名: Physica C 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of high-pressure sintering on critical current density in Co-doped BaFe_2As_2 wires (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Inoue, Yuji Tsuchiya, Shinya Tada, Sunseng Pyon, Hideki Kajitani, Norikiyo Koizumi, and Tsuyoshi Tamegai
  • 雑誌名: Physica C 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Te 5 p orbitals bring three-dimensional electronic structure to two-dimensional Ir0.95Pt0.05Te2 (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Ootsuki, T. Toriyama, S. Pyon, K. Kudo, M. Nohara, K. Horiba, M. Kobayashi, K. Ono, H. Kumigashira, and T. Noda, T. Sugimoto, A. Fujimori, N. L. Saini, T. Konishi, Y. Ohta, and T. Mizokawa
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol.89 ページ: 104506-1-4
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.89.104506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Important Roles of Te 5p and Ir 5d Spin.Orbit Interactions on the Multi-band Electronic Structure of Triangular Lattice Superconductor Ir_<1-x>Pt_xTe_2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Daiki Ootsuki, Tatsuya Toriyama, Masakazu Kobayashi, Sunseng Pyon, Kazutaka Kudo, Minoru Nohara, Takuya Sugimoto, Teppei Yoshida, Masafumi Horio, Atsushi Fujimori, Masashi Arita, Hiroaki Anzai, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Naurang L. Saini, Takehisa Konishi, Yukinori Ohta, and Takashi Mizokawa
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol.83 ページ: 033704-1-1
  • DOI: 10.7566/JPSJ.83.033704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local structural displacements across the structural phase transition in IrTe_2 : Order-disorder of dimers and role of Ir-Te correlations (2013)
  • 著者名/発表者名: B. Joseph, M. Bendele, L. Simonelli, L. Maugeri, S. Pyon, K. Kudo, M. Nohara, T. Mizokawa, and N. L. Saini
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol.88 ページ: 224109-1-4
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.88.224109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of critical current densities in (Ba,K)Fe_2As_2 by 320 MeV Au irradiation in single crystals and by high-pressure sintering in PIT wires (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Pyon, T. Taen, F. Ohtake, Y. Tsuchiya, H. Inoue, H. Akiyama, H. Kajitani, N. Koizumi, S. Okayasu, and T. Tamegai
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol.6 ページ: 123101-1-4
  • DOI: 10.7567/APEX.6.123101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Switching of Conducting Planes by Partial Dimer Formation in IrTe_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Toriyama, Masao Kobori, Takehisa Konishi, Yukinori Ohta, Kunihisa Sugimoto, Jungeun Kim, Akihiko Fujiwara, Sunseng Pyon, Kazutaka Kudo, and Minoru Nohara
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol.83 ページ: 033701-1-5
  • DOI: 10.7566/JPSJ.83.033701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emergence of superconductivity near the structural phase boundary in Pt-doped IrTe_2 single crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: Sunseng Pyon, Kazutaka Kudo, and Minoru Nohara
  • 雑誌名: Physica C, Elsevier 巻: Vol.494 ページ: 80-84
  • DOI: 10.1016/j.physc.2013.04.055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic Structure Reconstruction by Orbital Symmetry Breaking in IrTe_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Daiki Ootsuki, Sunseng Pyon, Kazutaka Kudo, Minoru Nohara, Masafumi Horio, Teppei Yoshida, Atsushi Fujimori, Masashi Arita, Hiroaki Anzai, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Naurang L. Saini, and Takashi Mizookawa
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol.82 ページ: 093704-1-4
  • DOI: 10.7566/JPSJ.82.093704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of Structural Phase Transition in IrTe_2 by Isovalent Rh Doping (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Kudo, Masakazu Kobayashi, Sunseng Pyon and Minoru Nohara
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol.82 ページ: 085001-1-2
  • DOI: 10.7566/JPSJ.82.085001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band Jahn-Teller effects and Peierls Instability in IrTe_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Ootsuki, S. Pyon, K. Kudo, M. Nohara, M. Horio, T. Yoshida, A. Fujimori, M. Arita, H. Anzai, H. Namatame, M. Taniguchi, N. L. Saini, T. Mizokawa
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: Vol.428 ページ: 012018-1-4
  • DOI: 10.1088/1742-6596/428/1/012018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large, Homogeneous, and Isotropic Critical Current Density in Oxygen-Annealed Fe_1-yTe_<0.6>Se_<0.4> Single Crystal (2013)
  • 著者名/発表者名: Yue Sun, Toshihiro Taen, Yuji Tsuchiya, Qingping Ding, Sunsen Pyon, Zhixiang Shi, and Tsuyoshi Tamegai
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol.6 ページ: 043101-1-4
  • DOI: 10.7567/APEX.6.043101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angle-dependent spectral weight transfer and evidence of a symmetry-broken in-plane charge response in Ca_<1.9>Na_<0.1>CuO_2Cl_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Schuster, S. Pyon, M. Knupfer, M. Azuma, M. Takano, H. Takagi, and B. B¨uchner
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol.86 ページ: 245112-1-6
  • DOI: 10.1103.PhysRevB.86.245112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decrease of upper critical field with underdoping in cuprate superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Chang, N. Doiron-Leyraud, O. Cyr-Choinière, G. Grissonnanche, F. Laliberté, E. Hassinger, J-Ph. Reid, R. Daou, S. Pyon, T. Takayama, H. Takagi, and Louis Taillefer
  • 雑誌名: Nature Physics 巻: Vol.8 ページ: 751-756
  • DOI: 10.1038/NPHYS2380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orbital degeneracy and Peierls instability in the triangular-lattice superconductor Ir_<1−x>Pt_xTe_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: Daiki Ootsuki, Yuki Wakisaka, Sunseng Pyon, Kazutaka Kudo, Minoru Nohara, Masashi Arita, Hiroaki Anzai, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Naurang L. Saini, and Takashi Mizokawa
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol. 86 ページ: 014519 -1-5
  • DOI: 10.1103.PhysRevB.86.014519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orbital Degeneracy, Jahn–Teller Effect, and Superconductivity in Transition-Metal Chalcogenides (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Mizokawa, T. Sudayama, Y.Wakisaka, D. Ootsuki, M. Imaizumi, T. Noji, Y. Koike, S. Pyon, K. Kudo, M. Nohara, H. Anzai, M. Arita, H. Namatame, M. Taniguchi, N.L. Saini
  • 雑誌名: Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 巻: Vol.25 ページ: 1343-1346
  • DOI: 10.1007/s10948-01201626-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconductivity Induced by Bond Breaking in the Triangular Lattice of IrTe_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Pyon, K. Kudo and M. Nohara
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol.81 ページ: 053701-1-4
  • DOI: 10.1143/JPSJ.81.053701
  • 査読あり
• [学会発表] Emergence of superconductivity in the vicinity of structural phase transition in IrTe_2 (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Pyon, K. Kudo, M. Nohara
  • 学会等名: International Conference on Electronic Materials 2014 (IUMRS-ICEM2014)
  • 発表場所: Taiwan, Taipei
  • 年月日: 20140610-14
  • 招待講演
• [学会発表] Enhancement of critical current densities in 122-type iron-based superconductor in powder-in-tube wires by high pressure sintering (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Pyon, H. Inoue, Y. Tsuchiya, N. Koizumi, H. Kajitani, T. Tamegai
  • 学会等名: International Conference on Electronic Materials 2014 (IUMRS-ICEM2014)
  • 発表場所: Taiwan, Taipei
  • 年月日: 20140610-14
• [学会発表] 高圧下熱処理した122系鉄ニクタイド超伝導線材の臨界電流 (2014)
  • 著者名/発表者名: 卞舜生、土屋雄司、井上啓、梶谷秀樹、小泉徳潔、淡路智、渡辺和雄、為ヶ井強
  • 学会等名: 日本物理学会2014年年次大会
  • 発表場所: 東海大学(27pCE-15)
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] Effects of high pressure annealing on critical current density in 122 type iron pnictide wires (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Pyon, Y. Tsuchiya, H. Inoue, N. Koizumi, H. Kajitani, T. Tamegai
  • 学会等名: 26th International Symposium on Superconductivity (ISS2013)
  • 発表場所: Tokyo, Japan(WT-30)
  • 年月日: 20131218-20
• [学会発表] BaFe_2As_2系線材の臨界電流に対する高圧下熱処理効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 卞舜生、土屋雄司、井上啓、梶谷秀樹、小泉徳潔、為ヶ井強
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学(28aEC-13)
  • 年月日: 20130925-28
• [学会発表] KドープBaFe_2As_2超伝導線材の臨界電流特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 卞舜生、土屋雄司、田縁俊光、大堀高広、井上啓、為ヶ井強
  • 学会等名: 日本物理学会2013年年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] Crystal growth of Pt-doped IrTe_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Pyon, K. Kudo, M. Nohara
  • 学会等名: Annual APS March Meeting 2013 (APS2013)
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 20130318-22
• [学会発表] Emergence of superconductivity in the vicinity of the structural phase boundary in Pt doped IrTe_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Pyon, K. Kudo and M. Nohara
  • 学会等名: 25th International Symposium on Superconductivity(ISS2012)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20121203-05
  • 招待講演
• [学会発表] PtドープIrTe_2の単結晶育成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 卞舜生、工藤一貴、野原実、大城善博、池田陽一、荒木新吾、小林達生
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 20120918-21
• [図書] 日本物理学会誌 (2012)
  • 著者名/発表者名: 卞舜生、工藤一貴、野原実
  • 総ページ数: Vol.67 No.8
  • 出版者: (株)科学技術社