2004 Fiscal Year Annual Research Report
複合機能性層状コバルト酸化物の設計開発:熱電変換素子及び燃料電池電極材料への応用
Project/Area Number |
04J01600
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Research Institution | Waseda University |
Principal Investigator |
石渡 晋太郎 早稲田大学, 理工学部, 特別研究員(PD)
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Keywords | コバルト酸化物 / フラストレーション / 巨大磁気抵抗効果 |
Research Abstract |
京都大学化学研究所高野研究室の高圧合成装置を用いて合成した層状コバルト酸化物SrCo6011単結晶試料の電気抵抗、磁気抵抗効果、熱起電力の測定を行った。その結果、新規熱電変換材料として知られる層状コバルト酸化物NaxCoO2と同様な金属的な電気伝導性(〜10^<-3>Ωcm)と熱電性能(S〜50μV/K)を示すことが分かった。さらに、層間方向の磁化が、数テスラの磁場下で1/3プラトーを示し、それに伴って磁気抵抗が階段状の変化を示すことも分かった。これは三角格子内のスピンフラストレーションと伝導がカップルした非常に珍しい現象であり、この結果に関しては、第65回応用物理学術講演会(2004.9.1〜4、仙台)及び日本物理学会秋期大会(2004.9.12〜15、青森)にて口頭発表を行った。また、多段巨大磁気抵抗効果の微視的な起源を探るため、大阪大学北岡研究室の椋田先生(NMR)やERATOの永長グループの研究員石井ら(バンド計算)と共同研究を行った。この結果は現在Scienceへ、またSrCo6011の合成法や結晶構造はJournal of the American Chemical Societyへ投稿中である。 高圧装置や超高真空装置などの特殊な合成装置を用いた新規層状物質の開発を行うため、2004年10月19日から米国Princeton大学Cava研究室に滞在し、現在NiやCuを含む層状酸化物の合成を行っている。この結果は2005年米国Orlandoにて8月10日から17日まで行われる24th International Conference on Low Temperature Physics(LT24)で発表を行う予定である。
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