研究発表 - 神原　陽一

鉄系高温超伝導体Sr2Mg0.3Ti0.7FeAsO3-δの多結晶合成

上野友貴，東　伸彦，神原陽一，的場正憲

第48回 日本磁気学会学術講演会, 

2024年09月

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口頭発表（一般）

Synthesis Co doped YBa2Cu3O7-delta (YBCO) and evaluation of catalytic ability in oxygen evolution reaction (OER) of YBCO

R. Kuramochi, T. Kaizuka, M. Matoba, and Y. Kamihara

The 5 th international symposium on advanced magnetic materials and applications (ISAMMA2024) （Quang Binh） , 

2024年08月

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ポスター発表

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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。

The Catalytic Activity of Co-doped YBa2Cu3O7-δ for Oxygen Evolution Reaction

H. Tahara, R. Kuramochi, M. Matoba, and Y. Kamihara

The 5 th international symposium on advanced magnetic materials and applications (ISAMMA2024) （Quang Binh） , 

2024年08月

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ポスター発表

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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。

Review on Functional Mixed Anion Layered Compounds (MALC) and Computational Chemical Analysis on a Representative MALC, Sr2VFeAsO3-δ

Y. Kamihara

The 2024 TechConnect World Innovation （メリーランド州） , 

2024年06月

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ポスター発表

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Mixed anion layered compounds (MALCs), which contain several different anions in crystallographic sites, are novel functional materials. Indeed, high-Tc superconductors [1], high-efficient thermoelectric conversion materials [2], transparent semiconductor [3], and electrical catalyst for oxygen evolution reaction [4] have been found in MALCs. In the conference, we demonstrate a review on the MALCs and magnetic properties of a representative MALC, Sr2VFeAsO3-δ. Sr2VFeAsO3-δ is a mixed anion layered compound with a thick-blocking layer composed by a perovskite-related vanadium oxide layer. In 2019, an electric and magnetic phase diagram as a function of oxygen deficiency (δ) on superconducting Sr2VFeAsO3-δ was experimentally demonstrated. In this study, the magnetic stability of V and Fe in Sr2VFeAsO3-δ (δ = 0, 0.25, 0.50) was theoretically verified based on the density functional theory. Stable magnetic phases of the V are antiferromagnetic ordered phase between two ferromagnetic V magnetic layers (so-called A-AFM) for δ = 0. And the stable magnetic phases of V are ferrimagnetic ordered phase (Ferri.) for δ = 0.25, 0.50. Magnetic phases of Fe are a stripe-type antiferromagnetic ordered phase (s-AFM) in δ = 0, 0.25, 0.50, although the magnetic phases of the Fe with δ = 0.25 shows almost the same formation energy between s-AFM and paramagnetic (PM) ordered phases. Theoretical magnetic ordered phases are qualitatively consistent with the experimental electronic and magnetic phase diagrams for Sr2VFeAsO3-δ, although quantitative differences appear between measured for amounts of element specific magnetic moments and theoretical ones. I wiil talk on "Mixed anion compound iron-based superconducting wire and its manufacturing method" in the conference.[5] [1] Y. Kamihara, et al, J. Am. Chem. Soc. 130, 3296-3297 (2008). Iron-based layered superconductor La[O1-xFx]FeAs (x = 0.05-0.12) with Tc = 26 K [2] M. Ishizawa, et al, J. Appl. Phys. 123, 245104 (2018). [3] K. Ueda, et al, Phys. Rev. B 69, 155305_1-4 (2004). Single-atomic-layered quantum wells built in wide-gap semiconductors LnCuOCh (Ln=lanthanide, Ch=chalcogen). [4] S. Hirai, et al, J. Mater. Chem. A 6, 15102-15109 (2018). Oxygen vacancy-originated highly active electrocatalysts for the oxygen evolution reaction [5] Y. Tojo, S. Iwasaki, M. Matoba, and Y. Kamihara, Japanese Patent No. 6814007 (2020). Mixed anion compound iron-based superconducting wire and its manufacturing method (in Japanese)

Thermoelectric properties of a mixed anion layered compound, LaCuChO (Ch = S, Se) with copper defects

Yoichi Kamihara, Nobuhiko Azuma, Tastuhide Fujioka, Yuya Tanaka, Masanori Matoba

The 9th Korea-Japan International Symposium on Materials Science & Technology (KJMST2024) in GCIM2024, 

2024年06月

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口頭発表（一般）

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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)

Synthesis and thermoelectric performance of a layered oxychalcogenide compound LaCuS0.25Se0.75O

Tatsuhide Fujioka, Nobuhiko Azuma, Ryoma Takeuchi, Yoichi Kamihara, Masanori Matoba

The 9th Korea-Japan International Symposium on Materials Science & Technology (KJMST2024) in GCIM2024 （済州） , 

2024年06月

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ポスター発表

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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。


Magneto-optical imaging measurement of nominal SmFeAsO0.77H0.12

Tomoki Suemura, Hideo Namita, Ryosuke Sakagami, Tsuyoshi Tamegai, Masanori Matoba, Yoichi Kamihara

The 9th Korea-Japan International Symposium on Materials Science & Technology (KJMST2024) in GCIM2024 （済州） , 

2024年06月

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ポスター発表

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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。

Synthesis of mixed anion layered compound, polycrystalline LaNiPO samples

Haruyoshi Suzuki, Ryoma Takeuchi, Yuki Ueno, Yoichi Kamihara, Masanori Matoba

The 9th Korea-Japan International Symposium on Materials Science & Technology (KJMST2024) in GCIM2024 （済州） , 

2024年06月

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ポスター発表

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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。


Evaluation of OER catalystic activity of Bi2Sr2CaCu2O8+x

Masahiro Takeuchi, Hayata Miyamoto, Takahiro Matsumura, Masanori MATOBA, Yoichi KAMIHARA

The 9th Korea-Japan International Symposium on Materials Science & Technology (KJMST2024) in GCIM2024 （済州） , 

2024年06月

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ポスター発表

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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。


鉄系高温超伝導体Sr2Mg0.3Ti0.7FeAsO3-δの多結晶合成

上野友貴，東伸彦，的場正憲，神原陽一

一般社団法人日本材料科学会主催 2024年度学術講演大会 （早稲田大学 早稲田キャンパス 国際会議場3階会議室） , 

2024年05月

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口頭発表（一般）

143-Zintl相化合物Rb(Cd,Zn)4As3の合成

小野圭吾,後藤陽介,神原陽一,李哲虎

一般社団法人日本材料科学会主催 2024年度学術講演大会 （早稲田大学 早稲田キャンパス 国際会議場3階会議室） , 

2024年05月

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ポスター発表

Nominal SmFeAsO0.77H0.12の磁気光学イメージング

浪田秀郎,末村智紀,坂上良介,為ケ井強,神原陽一

一般社団法人日本材料科学会主催 2024年度学術講演大会 （早稲田大学 早稲田キャンパス 国際会議場3階会議室） , 

2024年05月

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口頭発表（一般）

複合アニオン層状化合物LaCuS0.25Se0.75Oの電気抵抗率の温度履歴測定

福田一翔，東伸彦，藤岡達英，神原陽一，的場正憲

一般社団法人日本材料科学会主催 2024年度学術講演大会 （早稲田大学 早稲田キャンパス 国際会議場3階会議室） , 

2024年05月

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口頭発表（一般）

第一原理計算による Y0.67Gd0.33Ba2Cu3O7-δ の安定構造のシミュレーション

岡田耀海,藤森新,的場正憲,神原陽一

一般社団法人日本材料科学会主催 2024年度学術講演大会 （早稲田大学 早稲田キャンパス 国際会議場3階会議室） , 

2024年05月

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口頭発表（一般）

結晶構造相転移をともなうペロブスカイト型BaTiO3の電子状態計算

山本航暉, 藤森新, 的場正憲，神原陽一

一般社団法人日本材料科学会主催 2024年度学術講演大会 （早稲田大学 早稲田キャンパス 国際会議場3階会議室） , 

2024年05月

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口頭発表（一般）

擬二次元層状化合物EuSn2P2の内部磁場とDebye温度

神原陽一, 志村岳栄, 劉子豪, 的場正憲, 北尾真司, 瀬戸誠

第23回メスバウアー分光研究会シンポジウム, 

2024年04月

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口頭発表（一般）

メスバウワ分光と密度汎関数理論による複合アニオン層状化合物 GdFeAsO の磁性

神原陽一,志村岳栄,野村悠祐,的場 正憲

第71回応用物理学会春季学術講演会, 

2024年03月

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口頭発表（一般）

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我々は、鉄系高温超伝導体の母物質の一つであるGdFeAsOに着目する。GdFeAsOの磁気構造は、メスバウワ分光、Density functional theory (DFT)による第一原理計算により明らかになる。GdFeAsOは、酸素サイトへのフッ素置換により反強磁性相が消失し、超伝導相が生じる。超伝導相のTcは、フッ素濃度に依存するが、このフッ素濃度の決定方法の決着には未だ至っていない。

Experimental and theoretical magnetism on antiferromagnetic GdFeAsO, a mother compound of high-Tc iron-based superconductors

Yoichi Kamihara

Second Workshop on Fundamentals in density functional theory (DFT2024) （Auditorium, Integrated Innovation Building (IIB), RIKEN Kobe Campus） , 

2024年02月

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口頭発表（一般）

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我々は、鉄系高温超伝導体の母物質の一つであるGdFeAsOに着目する。GdFeAsOの磁気構造は、メスバウワ分光、Density functional theory (DFT)による第一原理計算により明らかになる。GdFeAsOは、酸素サイトへのフッ素置換により反強磁性相が消失し、超伝導相が生じる。超伝導相のTcは、フッ素濃度に依存するが、このフッ素濃度の決定方法の決着には未だ至っていない。
会議では、我々が作製したGdFeAsO1-xFxの電子磁気状態相図とともに、関連物質の現状についても報告する。

A private story, discovery of iron-based high Tc superconductors III

Y. Kamihara

Grand Meeting MRM&ICA2023 （Kyoto） , 

2023年12月

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口頭発表（招待・特別）

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日本物理学会誌 Vol. 66, No. 10, pp.753-754 (2011).「鉄系高温超伝導体発見秘話」(英題: Private Story, Discovery of Iron-Based High Tc Superconductors)と低温工学, Vol.52, No. 6, pp. 383-388 (2017). 鉄系高温超電導体発見のこぼれ話とその後の新材料 (英語: Private Story, Discovery of Iron-Based High Tc Superconductors II)のその後の進捗を紹介する。

Analysis of critical current density of H-doped SmFeAsO

T. Suemura, R. Hotchi, S. Oka, M. Matoba, and Y. Kamihara

Grand Meeting MRM&ICA2023 （Kyoto） , 

2023年12月

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ポスター発表

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Abstract: (研究室限定) https://keio.app.box.com/file/1405200963647
要約: 鉄系高温超伝導体の母相SmFeAsOの酸素サイトを水素で部分置換されたH-doped SmFeAsOは、F-doped SmFeAsOと同程度のTcを示す。我々は拡張Beanモデルを用いて多結晶 H-doped SmFeAsOの低温での磁気臨界電流密度(Jc)を求めた。