新規グラファイト・インターカレーション化合物の合成による新高温超伝導体の創製

1.昨年度のMoCl_5グラファイト・インターカレーション化合物(GIC)を用いた研究に引き続き、今年度は、CuとCoがグラファイトの層間に挿入された新規GICを合成するために、まず、ステージ2のCuCl_2-GICとCoCl_2-GICを合成した。その後、これをアルゴン中に5%水素が混合されたガスによって還元し、Clの除去を試みた。CuCl_2-GICについては、400℃で6日間処理した結果、CuとCuClが一部析出し、乱れたGICが生成された。この帯磁率を測定し、超伝導の検出を試みたが、2K以上では超伝導は観測されなかった。一方、CoCl_2-GICについては、400℃で6日間処理した結果、ほとんど変化がなかったので、さらに、450℃で6日間処理した。その結果、ステージ2の構造を残したまま、Clの一部を除去することに成功した。しかし、2K以上では超伝導は観測されなかった。今後、熱処理を工夫して、Clを完全に除去したGICを合成して、超伝導化を目指す予定である。2.グラファイト以外の物質でもインターカレーションを行って、新高温超伝導物質の創製を試みた。昨年度のLi_<0.15>Sr_2CuO_2Br_2における超伝導の発見に続き、今年度は、Sr_2CuO_2Cl_2とSr_2CuO_2I_2においてLiのインターカレーションを試み、超伝導化を目指した。その結果、Sr_2CuO_2Cl_2にはLiがほとんどインターカレートされなくて、超伝導化はできなかった。一方、Sr_2CuO_2I_2にはLiが容易にインターカレートされ、T_c=4.5Kの超伝導を示すことを発見した。Sr_2CuO_2X_2(X=Cl, Br, I)のハロゲン元素のイオン半径が大きな物質ほど、Liがインターカレートしやすいことが分かった。T_cのLi量依存性、および、X依存性については、現在研究中である。

1.昨年度のMoCl_5グラファイト・インターカレーション化合物(GIC)を用いた研究に引き続き、今年度は、CuとCoがグラファイトの層間に挿入された新規GICを合成するために、まず、ステージ2のCuCl_2-GICとCoCl_2-GICを合成した。その後、これをアルゴン中に5%水素が混合されたガスによって還元し、Clの除去を試みた。CuCl_2-GICについては、400℃で6日間処理した結果、CuとCuClが一部析出し、乱れたGICが生成された。この帯磁率を測定し、超伝導の検出を試みたが、2K以上では超伝導は観測されなかった。一方、CoCl_2-GICについては、400℃で6日間処理した結果、ほとんど変化がなかったので、さらに、450℃で6日間処理した。その結果、ステージ2の構造を残したまま、Clの一部を除去することに成功した。しかし、2K以上では超伝導は観測されなかった。今後、熱処理を工夫して、Clを完全に除去したGICを合成して、超伝導化を目指す予定である。2.グラファイト以外の物質でもインターカレーションを行って、新高温超伝導物質の創製を試みた。昨年度のLi_<0.15>Sr_2CuO_2Br_2における超伝導の発見に続き、今年度は、Sr_2CuO_2Cl_2とSr_2CuO_2I_2においてLiのインターカレーションを試み、超伝導化を目指した。その結果、Sr_2CuO_2Cl_2にはLiがほとんどインターカレートされなくて、超伝導化はできなかった。一方、Sr_2CuO_2I_2にはLiが容易にインターカレートされ、T_c=4.5Kの超伝導を示すことを発見した。Sr_2CuO_2X_2(X=Cl, Br, I)のハロゲン元素のイオン半径が大きな物質ほど、Liがインターカレートしやすいことが分かった。T_cのLi量依存性、および、X依存性については、現在研究中である。