研究発表

Ni欠損を導入した六方晶ペロブスカイト型化合物 BaNi1-xO3-y の合成、結晶構造解析、組成分析、および酸素発生反応電気化学触媒としての機能を報告する。

新規な複合アニオン層状化合物 透明半導体Sr2CuZnSO3-deltaの合成を報告する。

2000年頃より、複合アニオン層状化合物の電気的、磁気的、触媒的性質は広く着目されてきた。その内の透明半導体、及び熱電変換材料として着目されている層状銅カルコゲナイド酸化物に関して、最近の実験結果を報告する。この系は、1 at.%の銅欠陥によりキャリアが入り非ドープの絶縁体から、銅欠陥ドープの縮退半導体に変化する。この系の熱電変換性能を紹介する。

複合アニオン層状化合物半導体LaCuChO (Ch = S, Se)はおよそ 3 eV の光学禁制帯を示す絶縁体である。LaCuChO (Ch = S, Se)は1 at.%程度の銅欠陥により生じる正孔ドープにより、そのp型のキャリアの極性が生じる。LaCuChO (Ch = S, Se)の熱電変換性能について、Jonker plot に即して報告する。

混合アニオン層状化合物（MALCs）は、結晶学的サイトに複数の異なるアニオンを含む新しい機能性材料です。実際に、MALCsからは高温超伝導体[1]、高効率熱電変換材料[2]、透明半導体[3]、酸素発生反応用電気触媒[4]などが見つかっています。 本会議では、MALCsのレビューと代表的なMALCであるSr₂VFeAsO₃₋δの磁気特性について紹介します。Sr₂VFeAsO₃₋δは、ペロブスカイト系バナジウム酸化物層から成る厚いブロッキング層を持つ混合アニオン層状化合物です。2019年には、超伝導体Sr₂VFeAsO₃₋δの酸素欠損量（δ）に対する電気的および磁気的相図が実験的に示されました。 本研究では、密度汎関数理論（DFT）に基づき、δ = 0、0.25、0.50におけるSr₂VFeAsO₃₋δ中のVおよびFeの磁気安定性を理論的に検証しました。Vの安定な磁気相は、δ = 0では2つの強磁性V磁気層間の反強磁性秩序相（A-AFM）です。一方、δ = 0.25および0.50では、Vの安定相はフェリ磁性秩序相（Ferri.）となります。Feの磁気相は、δ = 0、0.25、0.50においてストライプ型反強磁性秩序相（s-AFM）ですが、δ = 0.25では、s-AFMと常磁性（PM）秩序相の形成エネルギーがほぼ等しくなります。 理論的な磁気秩序相は、実験的に得られたSr₂VFeAsO₃₋δの電子・磁気相図と定性的に一致していますが、元素ごとの磁気モーメントの量に関しては理論と実験の間に定量的な違いが見られます。 本会議では「混合アニオン化合物鉄系超伝導線材およびその製造方法」[5]について講演予定です。

層状オキシセレン化合物 BiCuSeO は、導電層と絶縁層が交互に積層された構造を持つため、低い熱伝導率を示し、中間温度域での p 型熱電材料として期待されています。本研究の目的は、ほぼ単相の多結晶 BiCuSeO の熱電特性を評価することです。

2006年に鉄系混合アニオン層状化合物（MALC）超伝導体が発見されて以来、多くの研究が進められてきました。その中で、Sr₂VFeAsO₃−δ（21113系）が有望視され、Tconsetが37.2Kと報告されています。本研究では、Tiをドープした Sr₂V₁₋ₓTiₓFeAsO₃（Tiドープ21113V）を固相反応法で合成しました。SrO、FeAs、V、V₂O₅、Ti₂O₃ を 1050℃で40時間焼成し、粉末・バルクXRDで結晶相を解析しました。さらに、四端子法による電気抵抗測定とMPMSによる磁化測定を行いました。

Bi2Te3系材料の開発以来、実用化を目的とした熱電変換の研究は、デバイスやモジュールに焦点を当てて進められてきました。EuSn2P2は、Bi2Te3結晶と共通の特徴を持っています。

Cr系ペロブスカイト関連複合アニオン層状化合物の酸素発生反応電気化学触媒機能を新たに報告する。

熱電変換材料（TEC）と技術は、300～600 Kでの性能向上が課題です。現在の主流はBi₂Te₃系材料ですが、新たな材料の開発が進められています。2000年代以降、混合アニオン層状化合物（MALCs）が電子材料として注目され、LaCuChO（Ch＝S, Se）やBiCuSeOが報告されました。2024年、我々はLaCuChOの熱電特性をJonkerプロットで評価しました。本会議では、Cu欠損や混合アニオン状態を持つLaCu₀.₉₉Se₀.₉₉S₀.₁Oの輸送特性について議論します。

SmFeAsO1-xFxは、複合アニオン層状化合物の内、鉄系高温超伝導体として知られる。SmFeAsO1-xFx の 超伝導転移温度 56 Kを示す試料を作製するための新たな合成ルートについて報告する。

複合アニオン層状化合物であるSr2Mg0.3Ti0.7FeAsO3-delta多結晶の合成方法と、得られた試料の超伝導体積について報告する。