超伝導体や磁性体の新物質の開発・基礎物性

当研究室では、さまざまな磁性を持つ超伝導体や磁性体の新物質(スクッテルダイト化合物やそれに類似した構造物質、重い電子系物質など)の開発・作製と、作製した物質の評価・基礎物性(磁化率・電気抵抗・比熱)を研究しています。

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物質探索

ある原子が他の原子で構成された”カゴ”の中に存在するとき、ラットリングと呼ばれる特殊な振動が起こります。これによって新しい超伝導などのおもしろい性質を示すことが期待されています。本研究室では下図のような単結晶試料の作成に成功しています。また，カゴ状物質以外にも様々な良質単結晶が作成しています
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極限環境下の物質測定

極低温

物質の本質を見極めるために”極低温”は必須です。極低温-273 ?Cは様々な雑音が消えた静かな世界です。物質の性質を決定づける”電子”はこのような状態になると良く見えてきます。我々は極低温環境下を実現するために希釈冷凍機、3He冷凍機、4He冷凍機を駆使しています。

高圧力

圧力”もまた物質の起源を探るための重要な手段です。数万気圧以上の圧力をかけながら極低温、高磁場下での測定を行います。よく知られる”鉄”も数十万気圧で超伝導を示す事が知られています。

高磁場

磁場によって物質は大きく性質を変えます。実は原子もミクロな磁石の一種であるのです。本研究室では14万ガウス以上の磁場によって物質の本質にせまります

今後応用に期待されること

我々の研究は”基礎研究”に分類され、すぐに実用化されることはあまりありません。しかしながら、”基礎”なくして”発展”はありえないことはこれまでの歴史が物語っています。我々は応用研究に必要とされる”基礎”を築くことによって,　現代社会で求められる材料開発に貢献しています。
実際、充填型化合物はエネルギーの有効活用のために有用な熱電変換材料として期待されています。