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フッ化物イオン伝導率の世界最高値を達成

層状窒化ホウ素にフッ素化を行うことで、室温で200 mScm^-1のフッ化物イオン伝導率を達成した。また、フッ素の化学結合の制御がイオン伝導率の向上に有効であることを見出した。

T. Takami et al., Materials Today Physics Vol:21, Page:100523 (2021).

Li-Fe-S系における相転移

電気化学的手法を用いてLiを格子に出し入れすると、金属常磁性から絶縁体強磁性への相転移することがわかった。磁性の発現には、鉄の異常低原子価(1価)が関与している可能性が高い。

T. Takami et al., Scientific Reports (nature.com) Vol:9, Page:19947 (2019).

ナノ構造制御による電気・熱物性の独立制御

通常、熱伝導率と電気抵抗率はトレードオフの関係にある。粒子をナノスケールまで微細化することおよび酸素量の変化により、酸化物熱電体で初めて熱伝導率と電気抵抗の減少を同時に実現した。

T. Takami et al., Phys. Rev. B (米国物理学会) Vol:82, Page:085110 (2010).

酸化物高温超伝導体における臨界ホール濃度の発見

超伝導体(La,Sr)₂CuO₄のSr組成を0.05%の精度で精密に制御し、この系では臨界ホール濃度が存在し、この濃度以上で突然超伝導が出現することを発見した。

T. Takami et al., New J. Phys. (英国物理学会) Vol:11, Page:013057 (2009).

(R,Sr)CoO3におけるスピン状態と結晶構造の相関

Coイオンの中間/高スピン状態では、CoO₆八面体にJahn-Teller歪が生じることを見出した。結晶構造からスピン状態、さらに熱電能へと、熱電変換機能の設計に資することができる。

T. Takami et al., Phys. Rev. B (米国物理学会) Vol:76, Page:144116 (2007).

コバルト酸化物の電子物性と機能

コバルト酸化物は多彩な電子物性や機能を示すことから基礎・応用の側面から注目されている。 特に、巨大熱電能、リチウムイオン電池、スピン状態転移などについてまとめている。

T. Takami, PAN STANFORD PUBLISHING, 180Pages, Hardback (2014).