研究発表 - 神原　陽一

Evaluation of the catalytic abilities of oxygen evolution reaction (OER) of Co doped YBa2Cu3O7-delta (YBCO)

Rei Kuramochi, Taisuke Kaizuka, Masanori Matoba, and Yoichi Kamihara

[国際会議]  Iron-based Superconductors: Advances towards applications 2025 (IBS2app 2025), 

2025年02月

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ポスター発表

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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。

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

[国内会議]  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）

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

[国内会議]  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

[国際会議]  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

[国際会議]  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

[国際会議]  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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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。


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

[国際会議]  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

[国際会議]  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

[国際会議]  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

[国際会議]  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

[国際会議]  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

[国内会議]  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

[国内会議]  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

[国内会議]  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

[国内会議]  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

[国内会議]  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

[国内会議]  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

[国内会議]  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

[国内会議]  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

[国際会議]  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。