炭素系層状物質、酸化物等の新奇物質の開拓と物性研究

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Chen Chong博士は来日当初、これまでの経歴を生かして、炭素系や酸化物の新奇物質の合成と物性研究を新生児の研究計画通り開始した。特に、我々の研究室で行ってきたTi_<1-x>Co_xO_2系に強い興味を示し、この系のナノベルトなどの新物質合成を行い、強磁性ESR、磁化、帯磁率などの測定からバルクとの違いを報告してきた。この合成は電気化学的に行われた。昨年4月、鉄系の高温超伝導体が我が国で発見され、爆発的に研究が進展した。Shen Chong博士はこの問題に強い関心を示し、セラミックス試料から研究を開始し、いち早く超伝導体の合成に成功した。それと同時に、超伝導の本質を理解するためには高品質単結晶における精密物性研究が必要であることをいち早く察知し、単結晶育成のための新しい実験設備を導入することで単結晶育成に取り組んできた。その間、約1年が経過し、ようやく良質の単結晶が育成できる目処が立ったところである。この様な状況で特別研究員の任期を終了するのは大変残念である。まず、手始めに、単結晶育成がもっとも容易であると考えられるアルカリ土類金属の鉄ヒ素系122化合物の直接合成を試みた。残留抵抗値が数10μΩcmの高純度高品質単結晶を育成することができた。これは文献ですでに発表されている値に近いあたいである。この値がさらに1μΩcm以下の試料を作成する必要があり、その実験を行っているところである。特に、SrFe_2As_2やCaFe_2As_2は比較的容易に単結晶育成が可能であることが次第にわかってきた。良質の単結晶育成には出発原料の純度を高める必要があり、アルカリ土類金属の蒸留することから始め無ければならない。この様な高純度の単結晶が実現できれば、ゼロ磁場および磁場中の輸送特性の詳細な研究が可能となり、電子状態を精密に求めることができると期待されている。これによって、磁性と超伝導の関連、また、この系の超伝導機構が解明できるものと期待される。