研究発表

銅酸化物高温超伝導体に対して、水素雰囲気下で熱処理をほどこした際の、超伝導転移温度の変化について報告する。

Coをドープされた YBa2Cu3O7-δ (YBCO)の酸素発生反応電気化学触媒としての性質を、サイクリックボルタンメトリーにより明らかにした。Coドープは過電圧を下げ、電流量を増加する寄与がある。すなわち、触媒としての性能は向上する。

水素をドープされた鉄系高温超伝導体SmFeAsOの磁気イメージングを、磁気光学効果により測定した。その結果、ピン留めの機構に寄与する異相の分布が明らかとなった。

"いわゆる"ジントル相化合物 (特定の結晶相を示す言葉では無く、結晶中に共有結合性の分子層と見なせる「局所構造」が観察できる多元系化合物群を表す俗語)は、熱電変換材料として期待されている。 その一種である122ジントル相化合物 (AM2X2, A: アルカリ金属/アルカリ土類, M: 遷移金属, X: ニクトゲン)は、高い機能性を示す。我々は、122ジントル層の類似構造である143-ジントル相化合物RbZn4As3の固溶体を作製し、 その輸送現象を報告する。ZnサイトへのCdの固溶により格子熱伝導率は低下した。

水の電気分解には、過電圧が生じるが、その過電圧を下げる効果のある電気化学触媒として、Co-doped YBa2Cu3O7-δを選択肢、触媒性能を報告する。複数の熱処理温度で得た試料の性能に対して報告する。

酸素発生反応(OER)電気化学触媒としての、Co-doped YBa2Cu3O7-δの性能について報告する。

鉄系高温超伝導体の内、最も高い超伝導転移温度(Tc)を示すSmFeAsOを母相とする化合物群の内、H-doped SmFeAsOに着目する。磁気光学効果を用いてH-doped SmFeAsOの磁気Jcの分布を20 K、30 K、40 K、50 Kで得た。

Several mixed anion layered compounds (MALCs) exhibit relatively high figure of merit (ZT).[1,2] Experimental and theoretical researches expect a promising functionality for the MALCs as thermoelectric materials, [3,4] however detailed carrier-doping mechanism and relations between crystallographic defect and resistivity are still controversial for representative mixed anion layered compounds, polycrystalline LaCu(S, Se)O bulk.[5,6,7,8] In the symposia, we demonstrate thermoelectric properties of polycrystalline LaCu(S, Se)O with a little deficient in Cu site. [1] L. D. Zhao et al., Appl. Phys. Lett. 97, 092118_1-3 (2010). Bi1−xSrxCuSeO oxyselenides as promising thermoelectric materials [2] Y. Liu et al., J. Am. Chem. Soc. 133, 20112-20115 (2011). Remarkable enhancement in thermoelectric performance of BiCuSeO by Cu deficiencies [3] For a review, W. Tang et al., Materials Today Physics 35, 101104_1-22 (2023). BiCuSeO based thermoelectric materials: Innovations and challenges [4] For a review, A. R. Natarajan et al., Phys. Rev. Mater. 7, 025405 (2023). High thermoelectric performance of layered LaAgXO (X = Se, Te) from electrical and thermal transport calculations [5] H. Hiramatsu et al., J. Am. Chem. Soc. 132, 15060-15067 (2010). Origins of hole doping and relevant optoelectronic properties of wide gap p-type semiconductor, LaCuOSe [6] Y. Goto et al., Appl. Phys. Lett. 105, 022104-022107 (2014). Effects of the Cu off-stoichiometry on transport properties of wide gap ptype semiconductor, layered oxysulfide LaCuSO [7] T. Kato et al., Mater. Sci. Tech. Jpn. 55, 67-71 (2018). Anisotropic thermoelectric exchange properties of high density polycrystalline layered oxychalcogenide, LaCuSeO obtained by uniaxial hot pressing (in Japanese) [8] N. Azuma et al., Mater. Sci. Tech. Jpn. 58, 64-68 (2021). In-gap-states of a mixed anion layered compound, polycrystalline LaCu1-deltaS0.5Se0.5O (delta~ 0.01) as a degenerate semiconductor (in Japanese)

複合アニオン層状化合物LnTMPnO (Ln : ランタノ イド. TM : Fe, Ni. Pn : P, As) は低温下で超伝導を示す。 このうち、TM = Ni, Pn = Pの試料を固相反応による合成し、磁気的性質を調べた。得られた試料は4.2 Kにおいて超伝導相を 示さなかった。これは、過去にMcQueenら(2009)によるLaNiPOの超伝導転移温度(Tc)の不定比性依存性と矛盾しない。

層状酸化硫化物RETMChO (RE: 希土類, TM: 遷移金属, Ch: カルコゲン)は、p型透明半導体と高効率熱電変換材料などの多様な機能性を示すことが知られている。この報告は、新規に作製されたLaCuS0.25Se0.75Oの多結晶の電気的性質と光学的性質を報告する。LaCuS0.25Se0.75Oはp型で室温で55 Ωcmの導電性を示す半導体であった。この導電性は、仕込み組成に対して意図せずに生じた銅欠陥が正孔を生じることに由来すると考えられる。

Bi2Sr2CaCu2O8+x (Bi-2212)に対してCoをドープを施した多結晶粉末をゾルゲル法により作製した。 CoをCuサイト、Biサイト、に部分置換を仕込み組成において試みた試料を作製した。それぞれの過電圧は、0.45 V, 0.38 Vであった。比較としてアセチレンブラックの過電圧は0.56 Vであった。すなわちBi-2212は電気化学触媒としての機能を示す。