自然科学研究科 数理物質科学専攻 准教授
理学部 理学科 准教授
2024/10/07 更新
博士(工学) ( 1999年3月 横浜国立大学 )
強磁場
磁性
高圧
自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系
東北大学 Institute for Materials Research
2002年 - 2004年
東京大学 The Institute for Solid State Physics
2001年 - 2002年
横浜国立大学
1999年 - 2001年
新潟大学 理学部 理学科 准教授
2017年4月 - 現在
新潟大学 自然科学研究科 数理物質科学専攻 准教授
2012年11月 - 現在
新潟大学 自然科学研究科 数理物質科学専攻 准教授
2012年11月 - 現在
新潟大学 物性科学 准教授
2012年11月 - 2017年3月
新潟大学 自然科学研究科 数理物質科学専攻 助教
2010年4月 - 2012年11月
新潟大学 自然科学研究科 自然構造科学専攻 助教
2004年4月 - 2010年3月
横浜国立大学 工学研究科 電子情報工学専攻
- 1999年
国名: 日本国
横浜国立大学 Graduate School, Division of Engineering
- 1999年
横浜国立大学 工学部 電子情報工学科
- 1994年
国名: 日本国
横浜国立大学 Faculty of Engineering
- 1994年
日本物理学会
応用物理学会
日本高圧力学会
Phase Transition in Fluid Hydrogen at Room Temperature
Atsuko Nakayama, Yuya Isurugi, Yuya Serizawa, Satoshi Nakano, Ayako Ohmura, Fumihiro Ishikawa
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 91 ( 9 ) 2022年9月
Superconducting and structural properties of the type-I superconductor PdTe2 under high pressure
Yusaku Furue, Tadachika Fujino, Marc Salis, Huaqian Leng, Fumihiro Ishikawa, Takashi Naka, Satoshi Nakano, Yingkai Huang, Anne de Visser, Ayako Ohmura
PHYSICAL REVIEW B 104 ( 14 ) 2021年10月
Transport and structural properties of Cu0.25Bi2(TexSe1-x)(3) (x=0.01) under high pressure
Ayako Ohmura, Masako Matsuzawa, Fumihiro Ishikawa, Yusuke Suzuki, Masashi Komatsu, Shumpei Osuga, Satoshi Nakano, Atsuko Nakayama, Yuh Yamada, Takanari Kashiwagi, Kazuo Kadowaki
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 56 ( 5 ) 2017年5月
Pressure-induced topological phase transition in the polar semiconductor BiTeBr
Ayako Ohmura, Yuichiro Higuchi, Takayuki Ochiai, Manabu Kanou, Fumihiro Ishikawa, Satoshi Nakano, Atsuko Nakayama, Yuh Yamada, Takao Sasagawa
PHYSICAL REVIEW B 95 ( 12 ) 2017年3月
Composition induced metal-insulator quantum phase transition in the Heusler type Fe2VAl
Takashi Naka, Artem M. Nikitin, Yu Pan, Anne de Visser, Takayuki Nakane, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Motoharu Imai, Akiyuki Matsushita
JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER 28 ( 28 ) 2016年7月
Angle-Resolved Photoemission Analysis of Electronic Structures for Thermoelectric Properties of Off-Stoichiometric Fe2-xV1+xAl Alloys
Kazuo Soda, Shota Harada, Toshimitsu Hayashi, Masahiko Kato, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Shin-ichi Fujimori, Yuji Saitoh
MATERIALS TRANSACTIONS 57 ( 7 ) 1040 - 1044 2016年
Counting graphene layers based on the light-shielding effect of Raman scattering from a substrate
Atsuko Nakayama, Suguru Hoshino, Yuh Yamada, Ayako Ohmura, Fumihiro Ishikawa
APPLIED PHYSICS LETTERS 107 ( 23 ) 2015年12月
Angle-Resolved Photoemission Analysis on Electronic Structures and Thermoelectric Properties of Off-Stoichiometric Fe2-xV1+xAl
Kazuo Soda, Shota Harada, Toshimitsu Hayashi, Masahiko Kato, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Shin-ichi Fujimori, Yuhji Saitoh
JOURNAL OF THE JAPAN INSTITUTE OF METALS AND MATERIALS 79 ( 11 ) 607 - 612 2015年
Collapse of CuO Double Chains and Suppression of Superconductivity in High-Pressure Phase of YBa2Cu4O8 査読
Atsuko Nakayama, Yusuke Onda, Shuhei Yamada, Hiroshi Fujihisa, Masafumi Sakata, Yuki Nakamoto, Katsuya Shimizu, Satoshi Nakano, Ayako Ohmura, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 83 ( 9 ) 2014年9月
Pressure-induced superconductivity in non-stoichiometric bismuth telluride Bi35Te65 査読
M. Einaga, A. Ohmura, F. Ishikawa, A. Nakayama, Yuh Yamada, S. Nakano, A. Matsushita, K. Shimizu
18TH APS-SCCM AND 24TH AIRAPT, PTS 1-19 500 192003-1 - 192003-5 2014年
Superconductivity in 122 antimonide SrPt2Sb2
Motoharu Imai, Satoshi Emura, Mitsuaki Nishio, Yoshitaka Matsushita, Soshi Ibuka, Naoya Eguchi, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Takahiro Muranaka, Jun Akimitsu
SUPERCONDUCTOR SCIENCE & TECHNOLOGY 26 ( 7 ) 2013年7月
Synthesis of New Layered Oxypnictides Sr2CrO2(FeAs)(2)
Naoya Eguchi, Fumihiro Ishikawa, Michihiro Kodama, Takeshi Wakabayashi, Atsuko Nakayama, Ayako Ohmura, Yuh Yamada
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 82 ( 4 ) 2013年4月
Pressure effect on critical temperature for superconductivity and lattice parameters of AlB<inf>2</inf>-type ternary silicide YbGa<inf>1.1</inf>Si <inf>0.9</inf> 査読
Ayako Ohmura, Koji Fujimaki, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Naohito Tsujii, Motoharu Imai
Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 84 ( 10 ) 2011年9月
Pressure effect on critical temperature for superconductivity and lattice parameters of AlB2-type ternary silicide YbGa1.1Si0.9
Ayako Ohmura, Koji Fujimaki, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Naohito Tsujii, Motoharu Imai
PHYSICAL REVIEW B 84 ( 10 ) 2011年9月
Effect of substitution of Ca2+ for Eu2+ on pressure-induced superconductivity in EuFe2As2
Akihiro Mitsuda, Tomohiro Matoba, Satoshi Seike, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Hirofumi Wada
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 80 2011年7月
Pressure-induced phase transition of Bi2Te3 to a bcc structure
Mari Einaga, Ayako Ohmura, Atsuko Nakayama, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Satoshi Nakano
PHYSICAL REVIEW B 83 ( 9 ) 2011年3月
Pressure-Induced Superconductivity in Eu0.5Ca0.5Fe2As2: Wide Zero-Resistivity Region Due to Suppression of Eu Magnetic Order and Chemical Pressure
Akihiro Mitsuda, Tomohiro Matoba, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Hirofumi Wada
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 79 ( 7 ) 2010年7月
Photocatalytic activities of Ba2RBiO6 (R = La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy) under visible light irradiation
Takuya Hatakeyama, Shingo Takeda, Fumihiro Ishikawa, Ayako Ohmura, Atsuko Nakayama, Yuh Yamada, Akiyuki Matsushita, Jinhua Yea
JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN 118 ( 1374 ) 91 - 95 2010年2月
Zero-resistance superconducting phase in BaFe2As2 under high pressure
Fumihiro Ishikawa, Naoya Eguchi, Michihiro Kodama, Koji Fujimaki, Mari Einaga, Ayako Ohmura, Atsuko Nakayama, Akihiro Mitsuda, Yuh Yamada
PHYSICAL REVIEW B 79 ( 17 ) 2009年5月
Pressure effects on the electrical resistivity of Pr2Ba4Cu7O15-delta oxide superconductor
Fumihiro Ishikawa, Kazunori Fukuda, Yasunori Hiura, Yusuke Onda, Atsuko Nakayama, Yuh Yamada, Akiyuki Matsushita, Tomoko Kagayama
25TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON LOW TEMPERATURE PHYSICS (LT25), PART 5 150 2009年
Thermoelectric properties of B-doped SrTiO3 singe crystal
Jun Okamoto, Gen Shimizu, Shugo Kubo, Yasuji Yamada, Hiroyuki Kitagawa, Akiyuki Matsushita, Yuh Yamada, Fumihiro Ishikawa
16TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON BORON, BORIDES AND RELATED MATERIALS (ISBB 2008) 176 2009年
Physical properties of a new cuprate superconductor Pr2Ba4Cu7O15-delta
Akiyuki Matsushita, Kazunori Fukuda, Yuh Yamada, Fumihiro Ishikawa, Syun Sekiya, Masato Hedo, Takashi Naka
SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCED MATERIALS 8 ( 6 ) 477 - 483 2007年9月
Pressure Effects on CuO Double Chain Superconductivity
Fumihiro Ishikawa, Kazunori Fukuda, Shun Sekiya, Ado Kaeriyama, Yuh Yamada, Akiyuki Matsushita
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 76 92 - 95 2007年1月
Pressure Effects on the Physical and Magnetic Properties of MoSr2YCu2O8-delta Oxide Superconductor
Ado Kaeriyama, Mitsuru Ueno, Kazunori Fukuda, Kenta Udagawa, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Akiyuki Matsushita
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 76 120 - 121 2007年1月
First-order phase transition at the Curie temperature in MnAs and MnAs0.9Sb0.1
Fumihiro Ishikawa, Keiichi Koyama, Kazuo Watanabe, Tetsuya Asano, Hirofumi Wada
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 75 ( 8 ) 2006年8月
High field X-ray diffraction studies on magnetic refrigerants
Keiichi Koyama, Fumihiro Ishikawa, Kazuo Watanabe
INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED ELECTROMAGNETICS AND MECHANICS 23 ( 3-4 ) 153 - 163 2006年
Phase Transitions and Disorder Effects in Pure and Doped Frustrated Quantum Antiferromagnet Cs2CuBr4
Toshio Ono, Hidekazu Tanaka, Takamitsu Nakagomi, Oleksandr Kolomiyets, Hiroyuki Mitamura, Fumihiro Ishikawa, Tsuneaki Goto, Kenji Nakajima, Akira Oosawa, Yoshihiro Koike, Kazuhisa Kakurai, Jens Klenke, Peter Smeibidle, Michael Meissner, Hiroko Aruga Katori
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 74 135 - 144 2005年
X-ray diffraction study of the structural phase transition in MnAs under high magnetic fields 査読
F Ishikawa, K Koyama, K Watanabe, H Wada
PHYSICA B-CONDENSED MATTER 346 408 - 412 2004年4月
Structural Transformation of MnAs1-xSbx under High Magnetic Fields 査読
Fumihiro Ishikawa, Keiichi Koyama, Kazuo Watanabe, Tetsuya Asano, Hirofumi Wada
Materials Transactions 45 ( 2 ) 311 - 314 2004年
Magnetic properties of YCo2 hydrides 査読
K Ishikawa, M Yamaguchi, Yamamoto, I, S Mizusaki, F Ishikawa, T Goto
JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS 356 227 - 230 2003年8月
Magnetic phase diagram of Ce2Fe17 under high pressures in high magnetic fields 査読
F Ishikawa, T Goto, H Fujii
PHYSICA B-CONDENSED MATTER 329 657 - 658 2003年5月
Magneto-thermodynamic effects in chemical reactions
Yamamoto, I, K Ishikawa, S Mizusaki, Y Shimazu, M Yamaguchi, F Ishikawa, T Goto, T Takamasu
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS 41 ( 1 ) 416 - 424 2002年1月
Change in the heat of reaction by magnetic fields in LaCo5-H-2 査読
K Ishikawa, S Mizusaki, Yamamoto, I, F Ishikawa, M Yamaguchi
JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS 330 52 - 55 2002年1月
Magnetic field effect on the equilibrium hydrogen pressure for the PrCo5-H system 査読
Yamamoto, I, S Mizusaki, K Ishikawa, F Ishikawa, Y Shimazu, M Yamaguchi
JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS 330 56 - 58 2002年1月
Magnetic field effect on the heat of reaction in metal-hydrogen systems
M Yamaguchi, Yamamoto, I, S Mizusaki, K Ishikawa
JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS 330 48 - 51 2002年1月
Itinerant-electron metamagnetism of Y(Co, Ni)(5) 査読
H Yamada, K Terao, F Ishikawa, M Yamaguchi, H Mitamura, T Goto
JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER 11 ( 2 ) 483 - 492 1999年1月
Effect of superconductivity on magnetoresistance in ferromagnetic tunnel junctions 査読
Y Shimazu, F Ishikawa, Yamamoto, I, M Yamaguchi
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS 37 ( 6A ) 3299 - 3303 1998年6月
Magnetic field-induced effects on the melting temperatures of polymer gels 査読
Y Matsumoto, Yamamoto, I, M Yamaguchi, Y Shimazu, F Ishikawa
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS 36 ( 10B ) L1397 - L1399 1997年10月
Itinerant electron metamagnetism in Y(Co1-xNix)(3) 査読
F Ishikawa, Yamamoto, I, M Yamaguchi, MI Bartashevich, K Koui, H Mitamura, T Goto
PHYSICA B 237 491 - 492 1997年7月
High field magnetization of metal hydrides under hydrogen pressure 査読
F Ishikawa, Yamamoto, I, M Yamaguchi, MI Bartashevich, T Goto
JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS 253 350 - 352 1997年5月
Thermodynamic theory of magnetic field effects on chemical equilibria and applications to metal-hydrogen systems 査読
M Yamaguchi, Yamamoto, I, F Ishikawa, T Goto, S Miura
JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS 253 191 - 194 1997年5月
Magnetic field effects on the chemical equilibrium between metals and hydrogen 査読
Yamamoto, I, M Yamaguchi, M Fujino, F Ishikawa, T Goto, S Miura
PHYSICA B 216 ( 3-4 ) 399 - 402 1996年1月
Relationships between the electrical resistivity and the metal hydride phases 査読
F Ishikawa, H Tega, Yamamoto, I, M Yamaguchi
JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS 231 ( 1-2 ) 182 - 187 1995年12月
Investigation of topological phase transition in BiTeBr under high pressure
A. Ohmura, Y. Higuchi, T. Ochiai, M. Kanou, S. Nakano, F. Ishikawa, A. Nakayama, Yuh Yamada, T. Sasagawa
JOINT AIRAPT-25TH & EHPRG-53RD INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGH PRESSURE SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2015 950 2017年
26pED-12 銅酸化物超伝導体YBa_2Cu_4O_8の圧力誘起相転移 : 高圧相の結晶構造と超伝導(銅酸化物2 領域8(強相関系分野:高温超伝導 強相関f電子系など)) 査読
中山 敦子, 石川 文洋, 山田 裕, 恩田 裕介, 山田 修平, 藤久 裕司, 坂田 雅文, 中本 有紀, 清水 克哉, 中野 智志, 大村 彩子
日本物理学会講演概要集 68 ( 0 ) 549 - 549 2013年
Temperature dependence of Landau coefficients in Lu(Co1-xGax)(2)
F Ishikawa, T Goto, K Fukamichi, H Yamada
JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS 272 505 - 506 2004年5月
Field induced structural transformation in MnAs
F Ishikawa, K Koyama, K Watanabe, H Wada
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS 42 ( 8A ) L918 - L920 2003年8月
Itinerant-electron metarnagnetism in Y(Co1-xNix)(5)
F Ishikawa, Yamamoto, I, Umehara, I, M Yamaguchi, MI Bartashevich, H Mitamura, T Goto, H Yamada
PHYSICA B-CONDENSED MATTER 328 ( 3-4 ) 386 - 392 2003年5月
ディラック半金属PdTe2における圧力誘起トポロジカル相転移と超伝導特性
研究課題/領域番号:20H01851
2020年4月 - 2024年3月
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(B)
提供機関:日本学術振興会
大村 彩子, 名嘉 節, 石川 文洋
配分額:17550000円 ( 直接経費:13500000円 、 間接経費:4050000円 )
本研究の目的は、非自明な表面状態をもつタイプII型ディラック半金属PdTe2において5 GPa付近で理論予測された圧力誘起トポロジカル相転移(リフシッツ転移)と超伝導特性の関係を実験的に解明すること、さらに表面超伝導が磁場下で示す異常な振る舞いの起源を解明してPdTe2のトポロジカル超伝導の可能性を検証することである。初年度に得られた成果は下記の通りである。
1. 申請時点で超伝導転移温度(Tc)の圧力依存性が5 GPa付近で極大をもつことを見出しており,トポロジカル相転移との関係性が期待された。しかし,その後の二度の再測定ではTc極大の再現性は得られず,いずれも1 GPa以上の圧力域においてTc値は単調に減少した。再現性が得られた結果(1 GPa以上での単調減少)がPdTe2の本質的であると結論付け,少なくとも電気抵抗測定では相転移を示唆する変化は検出されないことがわかった。5 GPa付近の極大については,その発現圧力およびTc値から構成元素であるTeによる圧力誘起超伝導であると推測された。
2. 初年度は,2種の圧力媒体を用いて10 GPa以下の圧力域で静水圧下X線回折を実施し,低圧域での詳細な圧力変化を観測した。PdTe2の高圧下構造については特に低圧域の情報が不足していたため,本研究で得たデータは物性測定を考察する上で重要な結果となりうる。
3. 表面超伝導の評価に向けて,表面敏感な測定法と高圧発生技術を組み合わせた新規測定法の確立を目指しており,初年度は第一段階として,1)高圧セルの試料室周辺部の最適化と2)標準的な超伝導試料(常圧試料)を用いた計測系の構築を並行して進めた。その結果,1)では高圧力発生の点での構成部材の最適化はほぼ完了した。しかし,信号検出という点では,1)と2)どちらにおいても改善が必要であることが判明し,次年度以降の課題となった。
Bi系層状ラシュバ物質群における圧力誘起超伝導および構造相転移の研究
研究課題/領域番号:16K05440
2016年4月 - 2019年3月
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(C)
提供機関:日本学術振興会
大村 彩子, 山田 裕, 石川 文洋
配分額:4810000円 ( 直接経費:3700000円 、 間接経費:1110000円 )
本研究では、3次元層状ラシュバ物質のBiTeX(X = Cl, Br, I)において圧力で誘起される超伝導転移及び構造相転移の研究を進めた。トポロジカル絶縁体でもあるBiTeClでは、電気抵抗測定とラマン分光測定により、6 GPa以上で発現する圧力誘起超伝導は高圧結晶相に起因することを明らかにした。また、発現圧力や発現時の転移温度は再現するが、抵抗率の温度依存性等については試料に強く依存することがわかった。一方、BiTeBr及びBiTeIでは、放射光X線回折により、30 GPaまでの圧力領域で2つの高圧結晶相が形成され、それぞれ正方晶系及び単斜晶系の構造モデルで説明できることを明らかにした。
一次元伝導性を持つプラセオ系銅酸化物の単結晶育成と圧力下における異方的伝導性
研究課題/領域番号:15K05163
2015年4月 - 2018年3月
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(C)
提供機関:日本学術振興会
石川 文洋, 山田 裕
配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )
銅系酸化物Pr2Ba4Cu7O15-δ (Pr247)の単結晶育成を行い,その電気伝導性を測定した。多結晶試料での超伝導の発現の観点から,単結晶による電気伝導性の異方性と一次元伝導に起因した超伝導に着目した。高圧酸素雰囲気下で自己フラックス法での単結晶の育成条件を探査し,急冷過程を含むことで目標物質の育成に成功した。ファンデルポー法による電気抵抗は,その大きさが方位によって1,000倍異なり,低抵抗方向では低温で超伝導の兆候と考えられる抵抗の落ちが観測された。
鉄オキシニクタイド超伝導体の単結晶育成と高圧下物性の研究
研究課題/領域番号:23684024
2011年4月 - 2014年3月
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:若手研究(A)
提供機関:日本学術振興会
石川 文洋
配分額:26650000円 ( 直接経費:20500000円 、 間接経費:6150000円 )
新しい鉄系オキシニクタイドとしてSr2Cr2Fe2As2O2の合成に成功した。鉄ヒ素構造間に多層構造を持つオキシニクタイドは高い超伝導転移温度を示すことが期待されたが、本物質においては置換によるドーピングや13 GPaまでの圧力印加によっても超伝導を誘しなかった。この物質の単結晶育成は、高い融点を克復するためにタングステン金属製のるつぼを用いて行ったが電気炉のアルゴン雰囲気の純度がよくない点と化合物に含まれるヒ素の高い反応性のために成功しなかった。この物質の合成には高圧下合成装置の利用が有望であると考えられる。多重極限化での物性測定を可能としたことで、今後の新しい物質探査に寄与できる。
圧力を用いた炭素π電子系配列ナノ空間の水素吸蔵についての研究
研究課題/領域番号:20045003
2008年 - 2009年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:特定領域研究
提供機関:日本学術振興会
中山 敦子, 山田 裕, 石川 文洋, 大村 彩子
配分額:5000000円 ( 直接経費:5000000円 )
ナノグラファイト構造をもつ炭素π電子系配列ナノ空間物質は、高圧下で水素(H_2)を吸蔵する。このとき、H_2との間に大きな電気的相互作用が働くことによって、0.7GPa以下では、ハニカム格子を等方的に伸ばすことがこれまでの研究で自明である。この現象を理解し、H_2が炭素π電子系配列ナノ空間の何処にどのような状態で存在するか明らかにするために、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)の高圧H_2およびヘリウム(He)中でのラマンスペクトルを観察した。先に1GPa以下で観察したX線回折の結果を含め、全体を次のように考察した。
1GPa以下で観察されるMCMBs-H_2とMCMBs-HeのG-bandの圧力変化は、大きく異なる。0.7GPa以下では相反する現象:「ハニカム格子の伸び」と「G-bandのハード化」が同時に起こる。これには、C=C結合の振動を抑制するH_2の配向を考慮する必要がある。ハニカム格子を伸ばすには、Cのπ軌道とHのs軌道の重なりによる電荷移動が必要で、H_2はグラフェンに垂直に配位しなければならない。しかし、層間距離は圧縮されるため、H_2が層間に縦配向することは考えにくい。「グラフェン面へのH_2の串刺し構造」であれば、層間距離が伸びることなくハニカム格子が伸び、しかも、格子振動が固くなる。また、H_2の配向が変化し、ハニカム格子に対して垂直でなくなれば、電気的な相互作用が弱くなり、一時的に格子振動がソフト化しつつ格子が縮むことから、このモデルが妥当であると考える。結論すると、0.7GPa以下では、H_2の層間へのインターカレーションを、また、0.7GPa≦P≦1GPaでは、H_2のハニカム格子に対する配向の変化を示唆する。
フラストレート系CuOジグザグチェーンにおける超伝導の研究
研究課題/領域番号:20046006
2008年 - 2009年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:特定領域研究
提供機関:日本学術振興会
山田 裕, 中山 敦子, 石川 文洋, 大村 彩子
配分額:3700000円 ( 直接経費:3700000円 )
我々は、最近Pr_2Ba_4Cu_7O_<15・δ>(Pr247)酸化物において酸素還元処理を施すことにより超伝導がTc=15K付近で出現することを発見した。これは従来のCuO_2二次元面による超伝導とは異なりCuOジグザグチェーンにおける超伝導であると考えられる。この超伝導の発見は銅系酸化物超伝導体における全く新しい超伝導の出現となるばかりでなく、その結晶構造から、擬一次元伝導機構による初めての超伝導物質であると考えられる。CuOジグザグチェーンは元来フラストレーションスピン系にキャリアーをドープした系である。事実、キャリアー依存性、圧力依存性で様々な量子相が観測されている。そこで我々はこのCuOジグザグチェーンチェーンのキャリア数を制御して、電子輸送特性及び結晶構造解析を調べることによりその物性を解明することを試みた。
本年度は特に10GPaを超える高圧力下での物性及び結晶構造を明らかにした。その結果、CuOジグザグチェーンを有するY124, Y247, Pr124, Pr247のすべてが10GPa以上で構造相転移を起こすことが確認できた。これはCuOジグザグチェーンを持たないPr123構造では起こらないことからCuOジグザグチェーンが壊れている可能性が高いことが示唆された。さらに電気抵抗の測定により10GPa以上で電気抵抗が急激に減少することから、構造相転移により新しい伝導面が形成された可能性が示唆された。
10GPa級圧力装置によるプラセオ系銅酸化物超伝導体のホール効果測定
研究課題/領域番号:20740193
2008年 - 2009年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:若手研究(B)
提供機関:日本学術振興会
石川 文洋
配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )
プラセオ系銅酸化物超伝導体Pr2Ba4Cu7O15-δの圧力下における超伝導特性の変化を解明する目的で、10GPa級の圧力下でのホール効果測定装置の開発を目指した。改良型ブリッジマンアンビル法を用いた圧力発生装置の改良により、10GPaを超える圧力下での電気抵抗測定が可能となった。この測定から約11GPaで電気抵抗に極大値が現れた。この変化は、10GPa近傍で生じる構造相転移によるものと考えられる。
磁気天秤を用いた5GPa級高圧下精密帯磁率測定装置の開発
研究課題/領域番号:19654050
2007年 - 2008年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:萌芽研究
提供機関:日本学術振興会
山田 裕, 石川 文洋, 大村 彩子, 中西 剛司, 名嘉 節
配分額:3300000円 ( 直接経費:3300000円 )
我々はこれまで超伝導と強磁性が共存するRuSr2GdCu2O8 (Ru1212)酸化物超伝導体あるいは超伝導と反強磁性が共存するMoSr2YCu2O8 (Mo1212)酸化物超伝導体についてその高圧下での物性測定を行ってきた。特にMo1212酸化物超伝導体は、圧力を加えることにより超伝導遷移温度Tcは当初7K/GPaという非常に大きな割合で上昇し、10GPa下でもまだ上昇を続けることが分かった。この機構を明らかにするには共存する磁気秩序(反強磁性)の圧力依存性を高い圧力で精度良く調べることが必要不可欠となった。しかしながらこのような装置は世界中どこにも存在しない。そこで本研究では5GPaを超える高い圧力下において高精度で磁化の温度依存性が測定可能な装置の開発を行うことを目的としている。本年度は硬質プラスチック(PBI)を用いたブリッジマンアンビルセルのクランプ強度試験とジルコニア製のアンビルによる発生圧力試験を行った。設計及び製作を行なった。硬質プラスチック(PBI)の強度計算より算出していたクランプ重量は2トンであったが、実際に荷重をかけたところ2トンクランプすると課題の部分が破壊し、その強度に問題を残す結果となった。一方ジルコニア製のアンビルによる発生加圧試験では、Biの電気抵抗測定により調べたところ、2トンでI-IIの構造相転移に対応する電気抵抗の減少が観測できた。このことから2トンで2GPaを超える圧力が出ていると予想される。以上の結果より高い圧力を発生させるためにはPBIの強度にやや問題があり今後他の硬質プラスチック及びジュラルミン等、非磁性で軽量・強高度の材料を試す必要がある。
現在既に軽量化した銅ベリルウムセル及びセラミックセルの設計を行っており5GPa級圧力セルの開発は可能であると確信している。
擬一次元伝導面を有するプラセオ系銅酸化物の新しい超伝導に関する基礎的研究
研究課題/領域番号:17360310
2005年 - 2006年
制度名:科学研究費助成事業
研究種目:基盤研究(B)
提供機関:日本学術振興会
山田 裕, 石川 文洋, 大野 義章, 松下 明行
配分額:14600000円 ( 直接経費:14600000円 )
我々は、Pr2Ba4Cu7015-δ(Pr247)酸化物において酸素還元処理を施すことにより超伝導が出現することを発見した。これは従来のCuO_2二次元面による超伝導とは異なり一次元CuOダブルチェーンによる超伝導であると考えられる。これを解明するためには、良質な試料の合成、特に単結晶の育成、電気抵抗、ホール効果、低温比熱、NQR等の基礎的物性測定、特に超伝導の圧力効果の測定、朝永-Luttinger理論を基礎にしたt-Jモデルを用いた理論的解析が必要となる。本研究では上記の研究を系統的に行うことにより、この超伝導の機構を解明することを目的としている。
その結果以下のような結果が得られた。
1.Pr247酸化物の良質試料合成と還元条件の確立を行った。その結果酸素還元量と超伝導遷移温度にベルカーブ的相関があることを明らかにした。またそのときの最高の超伝導遷移温度は24Kであり超伝導の体積分率は70%を超えることが明らかとなった。
2.Pr247酸化物の超伝導の圧力効果を調べるため改良型ブリッジマンアンビルセルの開発を行い、10GPaまでの高圧力下での物性測定が可能となった。
3.Pr247酸化物の圧力下での電子輸送特性を測定した。その結果、加圧に伴い超伝導は消失し、その消失する圧力が酸素還元量に依存することを明らかにした。またいずれの試料も8GPa以上では半導体的振る舞いをすることを発見した。
4.Pr247の結晶構造解析データを基にバンド計算を行い、これによりダブルチェーンにおける朝永-Luttinger理論を基礎にした解析を行った。その結果今回のPr247の超伝導に関する実験結果を良く説明できることを示した。
遷移金属間化合物の多重極限下における物性
1999年
資金種別:競争的資金
熱電変換材料の開発
資金種別:競争的資金
課題研究B
課題研究C
課題研究D
理学基礎演習
理学スタディ・スキルズ
日本事情自然系A
基礎ベクトル解析
超伝導物理学I
物理学概論
安全教育
固体物性物理学IV
現代物理学セミナーB
現代物理学セミナーA
物理学実験C
物理学実験A
物理学実験B
物理学実験D
課題研究A
物理学特論IV
物性物理学
理学スタディ・スキルズ
専門力アクティブ・ラーニング
Advances in Physics and Chemistry
物理学基礎実習a
物理学基礎実習b
ダブルホーム活動演習
自然科学基礎実験
日本事情自然系A
固体物性物理学Ⅰ
物質の世界
安全教育
課題研究a
課題研究b
現代物理学
物理学実験
コラボレーション演習
物理学基礎ゼミ
不規則系物理学Ⅱ
物理学基礎BⅠ
固体物性物理学Ⅳ
課題探索特講
数理物質科学特定研究ⅡA(物理学)
数理物質科学演習Ⅱ(物理学)
数理物質科学特定研究ⅡB(物理学)
数理物質科学特定研究Ⅰ(物理学)
数理物質科学演習Ⅰ(物理学)
現代物理学への招待(物理学学習法)
物理学実験a
物理学実験b
物性物理学I
初等物理学実験
物理学基礎実験