化学的物質設計とダイナミクス測定による高機能層状酸化物超伝導材料の開発

通过化学物质设计和动力学测量开发高性能层状氧化物超导材料

• 批准号: 10J09997
• 负责人: 石井 悠衣
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09997/
• 关键词: カゴメ格子; 平坦バンド; カゴメ金属; 金属間化合物; 希土類123銅酸化物超伝導体; 新規超伝導体

本研究ではこれまで新機能性層状化合物の開拓を目的として研究を進めてきた。本年度は、前年度に引き続きカゴメ金属における新奇物性探索を行った。カゴメ格子上の電子系では分散のない平坦なバンド構造が現れることが知られている。この平坦バンドに由来したエキゾチック物性の発現を狙い、平坦バンドをフェルミエネルギー(E_F)付近に持つ物質の探索を行った。Crがカゴメ格子を形成するYCr_6Ge_6について、単結晶育成と物性評価を行ったところ、磁化率がCurie-Weiss的に温度変化し、電子比熱係数はバンド計算値より2倍増強されていることがわかった。加えてWilson比が2であり、電気抵抗率にT^2依存性が見られることから、本系が強相関電子系であることが示唆された。また興味深いことに、層状化合物には珍しく、面間よりも面内の電気抵抗率が大きいという事実を明らかにした。バンド構造計算によると、この物質ではP点からM,K点までの一部にかけて、Crの3dz^2軌道からなる平坦バンドをE_F直下に有していることが分かり、面内での高い電気抵抗率やγの増大は、この平坦バンドの存在に由来していると考えられる。本研究は、これまで理論中心だった平坦バンド研究に対する初めての物質科学的アプローチであり、今後の平坦バンド研究の足がかりとなるものと考えている。さらに本年度は、前年度の研究を発展させる形でカゴメ金属における新たな物性開拓を開始した。特に、カゴメ格子が持つ空隙に注目し、遷移金属からなるカゴメ格子を有する層状カゴメ酸化物絶縁体について、異種金属元素をドープすることにより超伝導などの新規物性発現を試みた。現在、得られた試料の構造解析や詳細な物性評価を行っている。

The aim of this study is to explore new functional layered compounds. This year, the company has launched a series of research and development projects to explore new physical properties of metals. The electron system on the lattice is scattered and flat. The structure of the lattice is known to be flat. The origin of this kind of flat surface is the discovery of physical properties. The flat surface is the origin of organic properties.(E_F). Cr_6Ge_6 lattice formation, crystal growth, physical properties evaluation, magnetic susceptibility, Curie-Weiss temperature change, electron specific heat coefficient from the calculation value increased by 2 times. Add Wilson ratio 2 The electric resistivity of layered compounds is higher than that of pure compounds. For structural calculation, the P point, M point,K point, Cr point, 3dz^2 orbit, flat point, E_F point, high resistance, flat point, high resistance, high resistance This study is aimed at exploring the theoretical basis for the study of matter science in the future. This year's research and development has begun in the past year. In particular, it is necessary to study the formation of new physical properties by means of the formation of new pores, migration of metals, formation of layered materials, and formation of heterogeneous metal elements. Now, the structural analysis and detailed physical property evaluation of the sample are obtained.

项目成果

β型パイロクロア酸化物AO_<s2>O_6(A=K, Rb, Cs)超伝導体の磁気相図

β型烧绿石氧化物AO_<s2>O_6（A=K、Rb、Cs）超导体磁相图

• 发表时间: 2010
• 作者: Yoichi Kobayashi;Ruriko Ohshima;小林洋一;Yoichi Kobayashi;Gabriel Sagarzazu;Yoichi Kobayashi;Yoichi Kobayashi;森西裕太;小林洋一;松本祐亮;森西裕太;小林洋一;Yoichi Kobayashi;関東詩織;小林洋一;横倉良行;Naoto Tamai;横倉良行;小林洋一;横倉良行;Yoichi Kobayashi;大高広和;大高広和;Yui Ishii;Yui Ishii;Yui Ishii;石井 悠衣;石井 悠衣;Yui Ishii;石井悠衣;Yui Ishii;石井悠衣
• 通讯作者: 石井悠衣

YCr_6Ge_<6-x>Ga_xの合成と物性

YCr_6Ge_<6-x>Ga_x的合成及物理性质

• 发表时间: 2012
• 作者: Yoichi Kobayashi;Ruriko Ohshima;小林洋一;Yoichi Kobayashi;Gabriel Sagarzazu;Yoichi Kobayashi;Yoichi Kobayashi;森西裕太;小林洋一;松本祐亮;森西裕太;小林洋一;Yoichi Kobayashi;関東詩織;小林洋一;横倉良行;Naoto Tamai;横倉良行;小林洋一;横倉良行;Yoichi Kobayashi;大高広和;大高広和;Yui Ishii;Yui Ishii;Yui Ishii;石井 悠衣;石井 悠衣;Yui Ishii;石井悠衣
• 通讯作者: 石井悠衣

Anisotropic vortex pinning in the β-pyrochlore oxide superconductor KOs_2O_6

β-烧绿石氧化物超导体KOs_2O_6中的各向异性涡旋钉扎

• DOI: 10.1016/j.physc.2011.05.059
• 发表时间: 2011
• 期刊: Physica C
• 影响因子: 1.7
• 作者: Yoichi Kobayashi;Ruriko Ohshima;小林洋一;Yoichi Kobayashi;Gabriel Sagarzazu;Yoichi Kobayashi;Yoichi Kobayashi;森西裕太;小林洋一;松本祐亮;森西裕太;小林洋一;Yoichi Kobayashi;関東詩織;小林洋一;横倉良行;Naoto Tamai;横倉良行;小林洋一;横倉良行;Yoichi Kobayashi;大高広和;大高広和;Yui Ishii;Yui Ishii
• 通讯作者: Yui Ishii

カゴメ金属の候補物質としてのYCr6Ge6

YCr6Ge6 作为 Kagome 金属的候选材料

• 发表时间: 2013
• 作者: S.Fukuoka;S.Yamashita;T.Yamamoto;Y.Nakazawa;A.Kobayashi;H.Kobayashi;Takahiro Muranaka;石井悠衣
• 通讯作者: 石井悠衣

YCr6Ge6への元素ドーピング効果

元素掺杂对YCr6Ge6的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: K.Nakayama;Y.Hirose;J.Soeda;M.Yoshizumi;T.Uemura;M.Uno;W.Li;M.Uno;Jin Kang;M.Yamagishi;Y.Okada;E.Miyazaki;Y.Nakazawa;A.Nakao;K.Takimiya;J.Takeya;永吉祐子;栗田伸之;軽部皓介 他;A. V. Burmistrova;石井悠衣
• 通讯作者: 石井悠衣