2024/10/01 更新

写真a

ナカノ アキトシ
中埜 彰俊
NAKANO Akitoshi
所属
大学院理学研究科 理学専攻 物理学第一 助教
大学院担当
大学院理学研究科
学部担当
理学部 物理学科
職名
助教
外部リンク

学位 1

  1. 博士(工学) ( 2018年12月   名古屋大学 ) 

研究キーワード 2

  1. 構造物性

  2. 強相関電子系

研究分野 3

  1. 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系  / 熱電、半金属、半導体、励起子絶縁体、誘電体、構造物性

  2. 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系

  3. ナノテク・材料 / 無機材料、物性

現在の研究課題とSDGs 2

  1. 新規熱電半金属の創成

  2. 励起子絶縁体の輸送特性の研究

経歴 2

  1. 名古屋大学大学院   理学研究科物質理学専攻V研究室   助教

    2019年1月 - 現在

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    国名:日本国

  2. 名古屋大学大学院   理学研究科物質理学専攻機能性物質物性研究室   助教

    2019年1月 - 現在

学歴 3

  1. 名古屋大学   工学研究科   マテリアル理工学専攻

    2016年4月 - 2018年12月

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    国名: 日本国

  2. 名古屋大学大学院   工学研究科   マテリアル理工学専攻博士後期課程

    2016年4月 - 2018年12月

  3. 名古屋大学   工学部   物理工学

    2010年4月 - 2014年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 1

  1. 日本物理学会

受賞 2

  1. 優秀講演賞

    2022年8月   日本熱電学会   遷移金属硫化物Ta2pdS6の熱電物性

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

  2. 優秀講演賞

    2022年8月   日本熱電学会   遷移金属硫化物Ta2pdS6の熱電物性

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

 

論文 36

  1. Giant Peltier conductivity in an uncompensated semimetal Ta2PdSe6 査読有り

      3 巻 ( 4 )   2021年9月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/2515-7655/ac2357

    Web of Science

  2. Room Temperature Thermoelectric Properties of Isostructural Selenides Ta2PdS6 and Ta2PdSe6 査読有り

    Nakano Akitoshi, Maruoka Urara, Kato Fumiaki, Taniguchi Hiroki, Terasaki Ichiro

    Journal of the Physical Society of Japan   90 巻 ( 3 ) 頁: 33702 - 33702   2021年3月

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    担当区分:筆頭著者   出版者・発行元:Physical Society of Japan  

  3. Correlation between thermopower and carrier mobility in the thermoelectric semimetal Ta2PdSe6

    Nakano, A; Maruoka, U; Terasaki, I

    APPLIED PHYSICS LETTERS   121 巻 ( 15 )   2022年10月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   出版者・発行元:Applied Physics Letters  

    We have investigated the transport properties of single crystals of a thermoelectric semimetal Ta2PdSe6 and its niobium-substituted (Ta1-xNbx)2PdSe6 by means of resistivity, thermopower, and Hall resistivity measurements. The residual resistivity ratio systematically decreases by the Nb-substitution, indicating enhanced impurity scattering. The slope and peak-top value of thermopower also systematically decrease upon increasing x. We have analyzed the set of transport data by using a two-carrier model, then revealed strong correlation between the thermopower and carrier mobility in the titled compound. We propose that controlling carrier mobility is a possible route to achieve a high-performance thermoelectric semimetal.

    DOI: 10.1063/5.0102434

    Web of Science

    Scopus

  4. Enhanced Cryogenic Thermoelectricity in Semimetal Ta2PdSe6 through Non-Fermi Liquid-Like Charge and Heat Transport 査読有り 国際誌

    Kato, F; Maruoka, U; Nakano, A; Manjo, T; Ishikawa, D; Baron, AQR; Yasui, Y; Hasegawa, T; Terasaki, I

    ADVANCED PHYSICS RESEARCH     2024年8月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/apxr.202400063

    Web of Science

  5. Superconductivity in a ferroelectric-like topological semimetal SrAuBi 査読有り

    Takahashi, H; Sasaki, T; Nakano, A; Akiba, K; Takahashi, M; Mayo, AH; Onose, M; Kobayashi, TC; Ishiwata, S

    NPJ QUANTUM MATERIALS   8 巻 ( 1 )   2023年12月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:npj Quantum Materials  

    Given the rarity of metallic systems that exhibit ferroelectric-like transitions, it is apparently challenging to find a system that simultaneously possesses superconductivity and ferroelectric-like structural instability. Here, we report the observation of superconductivity at 2.4 K in a layered semimetal SrAuBi characterized by strong spin–orbit coupling (SOC) and ferroelectric-like lattice distortion. Single crystals of SrAuBi have been successfully synthesized and found to show a polar-nonpolar structure transition at 214 K, which is associated with the buckling of Au-Bi honeycomb lattice. On the basis of the band calculations considering SOC, we found significant Rashba-type spin splitting and symmetry-protected multiple Dirac points near the Fermi level. We believe that this discovery opens up new possibilities of pursuing exotic superconducting states associated with the semimetallic band structure without space inversion symmetry and the topological surface state with the strong SOC.

    DOI: 10.1038/s41535-023-00612-4

    Web of Science

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  6. Spark plasma sintering on the thermoelectric sulfide Ta2PdS6 査読有り

    Nakano, A; Suekuni, K; Hattori, N; Terasaki, I

    JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN   131 巻 ( 10 ) 頁: 669 - 674   2023年10月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   出版者・発行元:Journal of the Ceramic Society of Japan  

    We have prepared a dense ceramic sample of a novel thermoelectric sulfide Ta2PdS6 by means of spark plasma sintering technique under a uniaxial pressure. The Rietveld analyses of the X-ray diffraction patterns have clarified occurrence of weak preferred orientation in the sintering process. Resistivity, thermopower, and Hall resistivity measurements on the ceramic sample have indicated that it shows higher carrier density and lower carrier mobility than a single crystal. The inferior carrier mobility in the ceramic sample may partly come from increased point-defect and/or grain-boundary scattering, to which poor power factor is attributed.

    DOI: 10.2109/jcersj2.23038

    Web of Science

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    CiNii Research

  7. Ferroelectricity in oxygen-deficient perovskite-type oxide Sr10Ga6Sc4O25 査読有り

    Nakano, A; Terasaki, I; Taniguchi, H

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C   11 巻 ( 25 ) 頁: 8541 - 8546   2023年6月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   出版者・発行元:Journal of Materials Chemistry C  

    We have investigated the physical properties of an oxygen-deficient perovskite-type Sr10Ga6Sc4O25 by means of dielectric permittivity, pyroelectric current, and X-ray diffraction (XRD) measurements using a polycrystalline sample. The real part of the dielectric permittivity shows a clear anomaly around 310 K. Switchable pyroelectric current is also observed around this temperature, indicating a ferroelectric phase transition in the title compound. Synchrotron powder XRD measurements reveal that no discontinuous jump takes place in the temperature dependent cell volume around 310 K, implying that the phase transition is of second order. The candidates of the low and high temperature space groups are discussed based on the group theory.

    DOI: 10.1039/d2tc05118d

    Web of Science

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  8. High-Pressure Thermopower of the Mott Insulator Ca2RuO4 査読有り

    Sano I., Nakano T., Nakano A., Taniguchi H., Nakamura F., Terasaki I.

    Journal of the Physical Society of Japan   91 巻 ( 3 )   2022年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    We have measured and analyzed the thermopower of single-crystal samples of the Mott insulator Ca2RuO4 in high pressure up to 0.9 GPa. We find that the thermopower rapidly changes at a metal-insulator transition temperature, which is explained in terms of a percolation theory. In contrast, the thermopower in the insulator phase slightly decreases with increasing pressure well below the transition temperature, and is associated with thermodynamic quantities through the Kelvin formula. The pressure dependence is compared with the current-density dependence, and a possible origin for the current-enhanced thermopower is proposed.

    DOI: 10.7566/JPSJ.91.033703

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  9. Charge and Lattice Dynamics in Excitonic Insulator Ta2NiSe5 Investigated Using Ultrafast Reflection Spectroscopy

    Miyamoto, T; Mizui, M; Takamura, N; Hirata, J; Yamakawa, H; Morimoto, T; Terashige, T; Kida, N; Nakano, A; Sawa, H; Okamoto, H

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   91 巻 ( 2 )   2022年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    An excitonic insulator, in which an optical gap is formed by exciton condensation, is expected to exhibit large photoresponses. Here, we report the results of femtosecond reflection spectroscopy covering a wide infrared region on a typical excitonic insulator, Ta2NiSe5, which gives direct information not only about a change of excitonic gap but also a metallization. With a weak excitation, the excitonic gap decreases due to the weakening of excitonic effect by photocarriers. With a strong excitation, a Drude-like high-reflection band appears, showing an excitonic-insulator-to-metal transition. Analyses of spectral and temporal changes of reflectivity revealed that the metallization is accompanied by large structural changes. This demonstrates an important role of electron–lattice interaction on the stabilization of excitonic phase.

    DOI: 10.7566/JPSJ.91.023701

    Web of Science

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  10. Nontrivial Spin Dimer in the Hexagonal Ruthenate Ba3CaRu2O9 Revealed by Nonmagnetic Ion Substitution

    Nishihara, D; Kimura, A; Nakano, A; Taniguchi, H; Terasaki, I

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   90 巻 ( 11 )   2021年11月

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    出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    We have prepared a set of polycrystalline samples of Ba3Ca(Ru1−xNbx)2O9 consisting of the face-shared (Ru,Nb)2O9 dimer block from x = 0 to 0.12, and have measured the x-ray diffraction and magnetization. We find that all the samples of x > 0 show Curie–Weiss-like susceptibility below 30 K with the Weiss temperature θNb of 2–7 K, which suggests that the Nb-substituted NbRuO9 dimer interacts the Ru2O9 dimers magnetically. We also find the NbRuO9 dimer effectively works as S = 1 in the dilution limit, which is also suggested by the first-principle calculation. The Ru2O9 dimer lattice is nontrivial in the sense that S = 1 moment in the NbRuO9 dimer is screened for large x without any magnetic long range order. A possible origin is discussed.

    DOI: 10.7566/JPSJ.90.114706

    Web of Science

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  11. A large piezoelectric voltage coefficient in aluminate-sodalite-type improper ferroelectric oxides 査読有り

    Taniguchi Hiroki, Hattori Taiga, Isobe Toshihiro, Nakano Akitoshi, Terasaki Ichiro, Hagiwara Manabu

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C     2021年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1039/d1tc03897d

    Web of Science

  12. Unconventional high-temperature ferromagnetic semiconductor PbPd1-x-yFeyLixO2 査読有り

    He, YC; Sato, D; Misawa, K; Nishihara, D; Kimura, A; Nakano, A; Taniguchi, H; Terasaki, I

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   129 巻 ( 20 )   2021年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Applied Physics  

    We have prepared a set of polycrystalline samples of PbPd 1 - x - y Fe y Li x O 2 (x = 0, 0.01, 0.02, 0.03, and 0.04; y = 0, 0.02, and 0.05) and have measured synchrotron x-ray diffraction and magnetization systematically. We have found high-temperature ferromagnetism in Fe- and Li-substituted samples and the largest magnetic moment of 0.023 μ B per formula unit in PbPd 0.93 Fe 0.05 Li 0.02 O 2. The ferromagnetism survives at 700 K, and the Curie temperature will be far above 800 K. Although similar but controversial high-temperature ferromagnets have been reported in many thin-film samples thus far, the discovered ferromagnetism is macroscopic in the sense that bulk samples stick to a permanent magnet at room temperature. The Fe and Li dependence of the ferromagnetism is complicated, implying that the ferromagnetism is truly unconventional.

    DOI: 10.1063/5.0051283

    Web of Science

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  13. Examination of Nonlinear Conductivity on the Excitonic Insulator Candidate Ta2NiSe5 査読有り

    Nakano Akitoshi, Maruoka Urara, Taniguchi Hiroki, Terasaki Ichiro

    Journal of the Physical Society of Japan   89 巻 ( 4 ) 頁: 45001 - 45001   2020年4月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   出版者・発行元:Physical Society of Japan  

  14. Exciton Transport in the Electron–Hole System Ta₂NiSe₅ 査読有り

    Nakano Akitoshi, Nagai Takayuki, Katayama Naoyuki, Sawa Hiroshi, Taniguchi Hiroki, Terasaki Ichiro

    Journal of the Physical Society of Japan   88 巻 ( 11 ) 頁: 113706 - 1-4   2019年11月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本物理学会  

    We have measured the dielectric constant and thermopower of single crystal samples of the excitonic insulator candidate Ta2NiSe5. The dielectric constant below 50 K shows relaxor-like relaxation, implying the existence of randomly distributed electric dipoles. We have evaluated the concentration of the dipoles to be 10^19 cm^−3 at 30 K, which gives a rough estimate of the exciton concentration in this compound. A large thermopower of 600 µV/K at 100 K suddenly drops toward zero down to 50 K, and this zero thermopower evidences the neutral particles flow against the applied temperature gradient. We have semi-quantitatively explained the above two anomalies in terms of spontaneously generated excitons at low temperatures where thermally excited holes are quenched.ファイル公開:2020/11/15

  15. 放射光X線回折によるRuddlesden-Popper型酸化物Li2SrNb2O7の結晶構造解析

    中埜 彰俊, 永井 隆之, 澤 博, 寺崎 一郎, 谷口 博基

    日本物理学会講演概要集   74.1 巻 ( 0 ) 頁: 2550 - 2550   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.74.1.0_2550

    CiNii Research

  16. Ruddlesden-Popper型酸化物Li2SrNb2O7における誘電特性

    永井 隆之, 中埜 彰俊, 森分 博紀, 澤 博, 寺崎 一郎, 谷口 博基

    日本物理学会講演概要集   74.1 巻 ( 0 ) 頁: 2549 - 2549   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.74.1.0_2549

    CiNii Research

  17. アルミネートソーダライト型酸化物(Ca1-xSrx)8[AlO2]12(MoO4)2 (0.5≦x≦1.0) のリエントラント構造相転移

    青木 伸雅, 中埜 彰俊, 中平 夕貴, 森吉 千佳子, 黒岩 芳弘, 寺崎 一郎, 谷口 博基

    日本物理学会講演概要集   74.1 巻 ( 0 ) 頁: 2551 - 2551   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.74.1.0_2551

    CiNii Research

  18. Antiferroelectric distortion with anomalous phonon softening in the excitonic insulator Ta2NiSe5 査読有り

      98 巻 ( 4 )   2018年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.98.045139

    Web of Science

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  19. Pressure-induced coherent sliding-layer transition in the excitonic insulator Ta2NiSe5

      5 巻 ( Pt 2 ) 頁: 158-165   2018年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1107/S2052252517018334

    Web of Science

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    PubMed

  20. Unconventional Polarization Response in Titanite-Type Oxides due to Hashed Antiferroelectric Domains 査読有り 国際誌

    Taniguchi, H; Watanabe, T; Kuwano, T; Nakano, A; Sato, Y; Hagiwara, M; Yokota, H; Deguchi, K

    ACS NANO   18 巻 ( 22 ) 頁: 14523 - 14531   2024年5月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ACS Nano  

    Domains in a crystal, which have crystallographic uniformity and are geometrically segmented, typically arise from various phase transitions. The physical properties within individual domains are inherently the same as those in the homogeneous bulk. As a result, sufficiently large domains have little influence on the bulk properties. However, as the domains decrease in size to the nanoscale, for instance, due to multiple phase instabilities or spatial inhomogeneities, then the materials often acquire exceptional functionalities that are unattainable without these domains. This effect is exemplified by the ultrahigh dielectric and piezoelectric responses observed in ferroelectric oxides with nanoscale polar domains as well as in ferroelectric relaxors with polar nanoclusters. Here, we demonstrate that hashed nanoscale domains in an antiferroelectric material are also capable of boosting dielectric permittivity in an unconventional way. This discovery has been made in an antiferroelectric titanite-type oxide, CaTi(Si1-xGex)O5, in which the permittivity significantly increases when the antiferroelectric order becomes short-range. Our transmission electron microscopy observations have clarified that polar regions simultaneously appear around antiphase boundaries in the antiferroelectric phase of CaTi(Si1-xGex)O5. As the concentration of the antiphase boundary increases, the polar regions become denser and play a crucial role in boosting the permittivity. At the composition of x = 0.5, the value of the permittivity finally reaches double that in the bulk and shows excellent linearity, at least until an electric field of 500 kV/cm is applied. The present findings highlight the promise of domain engineering for boosting the permittivity in antiferroelectrics as a way to develop materials with excellent dielectric properties.

    DOI: 10.1021/acsnano.4c02168

    Web of Science

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    PubMed

  21. Molecular orbital formation and metastable short-range ordered structure in VO2 査読有り 国際誌

    Kitou, S; Nakano, A; Imaizumi, M; Nakamura, Y; Terasaki, I; Arima, TH

    PHYSICAL REVIEW B   109 巻 ( 10 )   2024年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physical Review B  

    The metal-insulator transition (MIT) in vanadium dioxide (VO2) due to V-V dimerization has been extensively discussed for decades. While it is widely acknowledged that electron correlations, Peierls instabilities, and molecular orbital formations are crucial for understanding the MIT of VO2, the primary origin of the MIT remains controversial. In this study, we delve into the crystal structure and orbital state of VO2 through synchrotron x-ray diffraction experiments. The molecular orbital formation corresponding to the V-V dimerization is directly observed in the low-temperature insulating monoclinic phase, called the M1 phase, as indicated by the valence electron density distribution. Moreover, diffuse scattering observed in the high-temperature metal phase of rutile structure suggests the presence of short-range correlation of V displacements, which is not directly attributed to the structural fluctuation of the M1 phase. The short-range order in the rutile phase will be the key to understanding the MIT in this system.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.109.L100101

    Web of Science

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    その他リンク: http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevB.109.L100101/fulltext

  22. Fabrication and Thermoelectric Properties of Freestanding Ba1/3CoO2 Single-Crystalline Films

    Kang, K; Kato, F; Nakano, A; Terasaki, I; Endo, T; Matsuo, Y; Jeen, H; Ohta, H

    ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS   5 巻 ( 10 ) 頁: 5749 - 5754   2023年10月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACS Applied Electronic Materials  

    Thermoelectric energy conversion has attracted attention as an energy-harvesting technology for converting waste heat into electricity via the Seebeck effect. Conducting oxide-based thermoelectric materials that exhibit a high figure of merit are promising because of their good chemical and thermal stability as well as their harmless nature compared to chalcogenide-based state-of-the-art thermoelectric materials. Among many conducting oxides, Ba1/3CoO2 epitaxial films exhibit the highest figures of merit. For the practical use of Ba1/3CoO2, bulk ceramics or single-crystalline Ba1/3CoO2 is necessary. Here, we show that freestanding Ba1/3CoO2 single-crystalline films can be fabricated by peeling Ba1/3CoO2 epitaxial films from the substrate. We fabricated Ba1/3CoO2 epitaxial films and immersed them in 40 °C hot water for several tens of minutes. Subsequently, the Ba1/3CoO2 epitaxial film spontaneously peeled off and floated on the surface of the water like seaweed. We measured and analyzed the crystal structure, chemical composition, and thermoelectric properties before and after peeling and realized that there was no significant difference. The present results provide a useful method for fabricating freestanding single-crystalline oxide films for thermoelectrics.

    DOI: 10.1021/acsaelm.3c01129

    Web of Science

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  23. Phase variation of ferroelectric Li2Sr1-xCax(Nb1-xTax)2O7 by selective reinforcement in the (Nb,Ta)-O covalent bonds

    Nakano, A; Shirakuni, H; Nagai, T; Mochizuki, Y; Oba, F; Yokota, H; Kawaguchi, S; Terasaki, I; Taniguchi, H

    PHYSICAL REVIEW MATERIALS   6 巻 ( 4 )   2022年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physical Review Materials  

    A phase variation of a pseudo-Roddlesden-Popper-type ferroelectric oxide Li2Sr1-xCax(Nb1-xTax)2O7 is systematically investigated using dielectric measurements, second harmonic generation, and x-ray diffraction experiments. We find an exotic x-T phase diagram, including paraelectric Cmcm, antiferroelectric Pmcn, and in-plane antiferroelectric and out-of-plane ferroelectric P21cn phases. At low x, we observe large and divergent dielectric anomalies associated with phase transitions from Cmcm to P21cn, whereas these become small kinks at high x. Structural analyses reveal an internal distortion, and the rotation of octahedra strongly depends on x, which is consistent with the lattice dynamics obtained by a density functional theory calculation. These results demonstrate the great tunability of dielectric properties in layered perovskite-type oxides by tuning the chemical bonding state in the octahedron.

    DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.6.044412

    Web of Science

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  24. Hybridization-Gap Formation and Superconductivity in the Pressure-Induced Semimetallic Phase of the Excitonic Insulator Ta2NiSe5

    Matsubayashi, K; Okamura, H; Mizokawa, T; Katayama, N; Nakano, A; Sawa, H; Kaneko, T; Toriyama, T; Konishi, T; Ohta, Y; Arima, H; Yamanaka, R; Hisada, A; Okada, T; Ikemoto, Y; Moriwaki, T; Munakata, K; Nakao, A; Nohara, M; Lu, YF; Takagi, H; Uwatoko, Y

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   90 巻 ( 7 ) 頁: 074706 - 074706   2021年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    The excitonic insulator Ta2NiSe5 experiences a first-order structural transition under pressure from rippled to flat layer-structure at Ps ~ 3 GPa, which drives the system from an almost zero-gap semiconductor to a semimetal. The pressure-induced semimetal, with lowering temperature, experiences a transition to another semimetal with a partial-gap of ~0.1-0.2 eV, accompanied with a monoclinic distortion analogous to that occurs at the excitonic transition below Ps. We argue that the partial-gap originates primarily from a symmetry-allowed hybridization of Ta-conduction and Nivalence bands due to the lattice distortion, indicative of the importance of electron-lattice coupling. The transition is suppressed with increasing pressure to Pc ~ 8 GPa. Superconductivity with a maximum Tsc ~ 1.2K emerges around Pc, likely mediated by strongly electron-coupled soft phonons. The electron-lattice coupling is as important ingredient as the excitonic instability in Ta2NiSe5.

    DOI: 10.7566/JPSJ.90.074706

    Web of Science

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  25. Thermal Diffusivity of the Mott Insulator Ca2RuO4 in a Non-equilibrium Steady State 査読有り

    Kawasaki, S; Nakano, A; Taniguchi, H; Cho, HJ; Ohta, H; Nakamura, F; Terasaki, I

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   90 巻 ( 6 ) 頁: 063601 - 063601   2021年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    We have measured and analyzed the in-plane thermal diffusivity of the Mott insulator Ca2RuO4 around room temperature under external currents with an infrared camera as a contactless thermometer. We find that the thermal diffusivity decreases by 40% for an external current density of 14 A=cm2. This large impact on lattice properties highly nontrivial in the sense that the external current primarily affects the electronic states. A possible explanation for this is discussed.

    DOI: 10.7566/JPSJ.90.063601

    Web of Science

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  26. Ga-substitution effects on the improper ferroelectric phase transition of Ca8[AlO2]12(MoO4)2 査読有り

    Maruyama, K; Nakano, A; Terasaki, I; Taniguchi, H

    OPEN CERAMICS   5 巻   2021年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Open Ceramics  

    The aluminum-sodalite-type oxide, Ca8[AlO2]12(MoO4)2, shows an improper ferroelectricity below a ferroelectric phase transition temperature around 630 ​K. Here we present effects of a Ga-substitution for Al on ferroelectric properties of Ca8[AlO2]12(MoO4)2. Systematic investigations with synchrotron x-ray powder diffractions and dielectric/pyroelectric measurements have clarified that the Ga-substitution suppresses the ferroelectricity and markedly enhances a thermal hysteresis of the ferroelectric phase transition. In contrast to the case of Sr-substitution for Ca, with which the ground state results in a relaxor-like state, the polar ordering of macroscopic scale has been found to survive under the Ga-substitution. The present results shed light on intuitive designing of ferroelectricity and the phase transition properties in the aluminum-sodalite-type oxide.

    DOI: 10.1016/j.oceram.2021.100080

    Web of Science

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  27. Coexisting Mechanisms for the Ferroelectric Phase Transition in Li2SrNb2O7 査読有り

    Mochizuki Yasuhide, Nagai Takayuki, Shirakuni Hirokazu, Nakano Akitoshi, Oba Fumiyasu, Terasaki Ichiro, Taniguchi Hiroki

    CHEMISTRY OF MATERIALS   33 巻 ( 4 ) 頁: 1257 - 1264   2021年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry of Materials  

    DOI: 10.1021/acs.chemmater.0c04032

    Web of Science

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  28. Permittivity boosting in "yellow" (Nb plus In) co-doped TiO2 査読有り

    Taniguchi Hiroki, Sato Daiki, Nakano Akitoshi, Terasaki Ichiro

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C   8 巻 ( 39 ) 頁: 13627 - 13631   2020年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Materials Chemistry C  

    DOI: 10.1039/d0tc03539d

    Web of Science

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  29. Non-equilibrium Steady State in the Mott Insulator Ca2RuO4 査読有り

    Terasaki Ichiro, Sano Isuzu, Toda Kosuke, Kawasaki Shuji, Nakano Akitoshi, Taniguchi Hiroki, Cho Hai Jun, Ohta Hiromichi, Nakamura Fumihiko

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   89 巻 ( 9 )   2020年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    DOI: 10.7566/JPSJ.89.093707

    Web of Science

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  30. Intercalated Cu+ ion dynamics in the two-dimensional layered compound Cu0.33TiSe2 査読有り

    Kitou Shunsuke, Hasegawa Takumi, Nakano Akitoshi, Katayama Naoyuki, Tsutsui Satoshi, Sawa Hiroshi

    PHYSICAL REVIEW B   101 巻 ( 9 )   2020年3月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Physical Review B  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.101.094108

    Web of Science

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  31. Phase Transition from Weak Ferroelectricity to Incipient Ferroelectricity in Li2Sr(Nb1-xTax)2O-7 査読有り

    Nagai Takayuki, Mochizuki Yasuhide, Shirakuni Hirokazu, Nakano Akitoshi, Oba Fumiyasu, Terasaki Ichiro, Taniguchi Hiroki

    CHEMISTRY OF MATERIALS   32 巻 ( 2 ) 頁: 744 - 750   2020年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry of Materials  

    DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b04022

    Web of Science

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  32. 低エネルギー逆光電子分光によるTa<sub>2</sub>NiSe<sub>5</sub>の伝導帯の直接観測

    川村 啓太, 寺崎 一郎, 吉田 弘幸, 佐藤 晴輝, 折尾 響, 杉本 高大, 太田 幸則, 大槻 太毅, 吉田 鉄平, 丸岡 うらら, 中埜 彰俊

    日本表面真空学会学術講演会要旨集   2020 巻 ( 0 )   2020年

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    出版者・発行元:公益社団法人 日本表面真空学会  

    <p>Ta<sub>2</sub>NiSe<sub>5</sub>は励起子絶縁体の候補である。既に価電子帯端の低温での低エネルギーシフトが報告されており、伝導帯の観測が切望されている。本研究では低エネルギー逆光電子分光法で伝導帯を直接観測した。フェルミ準位から0.55 eVに観測されたバンドは80 Kでもエネルギーが変化しなかった。これは、従来の励起子絶縁体とは異なり、バンドギャップが強い電子正孔相互作用により開いた状態であるという描像と整合する。</p>

    DOI: 10.14886/jvss.2020.0_135

  33. Weak Ferroelectricity in n=2 Pseudo Ruddlesden-Popper-Type Niobate Li2SrNb2O7 査読有り

    Nagai Takayuki, Shirakuni Hirokazu, Nakano Akitoshi, Sawa Hiroshi, Moriwake Hiroki, Terasaki Ichiro, Taniguchi Hiroki

    CHEMISTRY OF MATERIALS   31 巻 ( 16 ) 頁: 6257 - 6261   2019年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Chemistry of Materials  

    DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b02373

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  34. Effect of Cu intercalation and pressure on excitonic interaction in 1T-TiSe2 査読有り

    Kitou S., Nakano A., Kobayashi S., Sugawara K., Katayama N., Maejima N., Machida A., Watanuki T., Ichimura K., Tanda S., Nakamura T., Sawa H.

    PHYSICAL REVIEW B   99 巻 ( 10 )   2019年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevB.99.104109

    Web of Science

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  35. A novel red-emitting K2Ca(PO4)F:Eu2+ phosphor with a large Stokes shift

    Daicho H., Shinomiya Y., Enomoto K., Nakano A., Sawa H., Matsuishi S., Hosono H.

    CHEMICAL COMMUNICATIONS   54 巻 ( 8 ) 頁: 884-887   2018年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1039/c7cc08202a

    Web of Science

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  36. Nanocomposite Phosphor Consisting of CaI2:Eu2+ Single Nanocrystals Embedded in Crystalline SiO2

    Daicho Hisayoshi, Iwasaki Takeshi, Shinomiya Yu, Nakano Akitoshi, Sawa Hiroshi, Yamada Wataru, Matsuishi Satoru, Hosono Hideo

    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES   9 巻 ( 47 ) 頁: 41405-41412   2017年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/acsami.7b14132

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MISC 1

  1. Ruddlesden-Popper型酸化物Li<sub>2</sub>SrNb<sub>2</sub>O<sub>7</sub>における誘電物性

    永井隆之, 中埜彰俊, 森分博紀, 澤博, 寺崎一郎, 谷口博基  

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)74 巻 ( 1 )   2019年

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講演・口頭発表等 4

  1. 層状遷移金属カルコゲナイドTa2PdSe6の巨大電力因子

    日本物理学会  2020年3月15日 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  2. 層状遷移金属カルコゲナイドTa2PdSe6の巨大電力因子

    日本物理学会  2020年3月15日 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  3. Structural analyses in Ruddlesden-Popper-type Li2SrNb2O7 using synchrotron X-ray diffraction experiments 国際会議

    A. Nakano, T. Nagai, H. Sawa, I. Terasaki, and H. Taniguchi

    PACRIM13 

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    開催年月日: 2019年10月 - 2019年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Okinawa   国名:日本国  

  4. 励起子絶縁体候補物質Ta2NiSe5における非線形伝導現象の観測

    中埜彰俊, 丸岡うらら, 谷口博基, 寺崎一郎

    日本物理学会 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:岐阜大学   国名:日本国  

科研費 5

  1. 強い非補償伝導を示す熱電半金属の合成と物性測定

    研究課題/研究課題番号:21K13878  2021年4月 - 2023年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    中埜 彰俊

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

    最近、申請者は層状カルコゲナイドTa2PdSe6が15 Kで巨大な熱電応答を示すことを発見した。本研究ではその起源解明と制御を目指す。室温以下で高い性能を示す熱電物質は限られており、またそれらはバンドギャップの小さな縮退半導体や強相関金属が主であった。それに対してTa2PdSe6は半金属であり、何らかの起源により電子と正孔の熱電応答が相殺しない“非補償”な電気伝導が実現していると考えなければこの巨大応答は説明できない。本研究では、異種元素を置換した一連の単結晶における熱電特性計測に基づき機能性の発現機構を実験的に明らかにし、半金属を用いた低温熱電という新しい指針を提案する。

  2. 非対称外場を用いたトポロジカル半金属での電気機械応答の開拓

    研究課題/研究課題番号:24K00570  2024年4月 - 2027年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    高橋 英史, 中埜 彰俊, 秋葉 和人

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    結晶に振動を加えると、ひずみや電場の空間的な変化率(空間勾配)に比例した電場―機械応答であるフレキソエレクトリック効果や注入した音波に依存して電流が発生する電気音響効果が生じる。本来この効果は、絶縁体(誘電体)や半導体で観測される現象であり、結晶をひずませ、結晶内に分極が生じることで大きな応答として観測される。本研究では、結晶に加える外場(電場やひずみ)を、ある周波数で時間変化させることで、マクロな金属結晶においても、結晶内部の分極による巨大応答を実現し、新しい電気-機械応答デバイスに向けた新機能の創出を目指す。

  3. 高移動度半金属における巨大横熱電応答と磁場誘起励起子絶縁体転移

    研究課題/研究課題番号:24H01621  2024年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    中埜 彰俊

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:5460000円 ( 直接経費:4200000円 、 間接経費:1260000円 )

    本研究では、申請者が近年発見した半金属熱電物質Ta2PdSe6が低温で示す巨大な熱電応答の起源を強磁場実験により明らかにすることを目的とする。また、Biに代表される半金属においては巨大な磁気ゼーベック効果やネルンスト効果が観測されてきたことから、高移動度半金属Ta2PdSe6においても強磁場下での巨大熱電応答を探索する。理論的にTa2PdSe6は電子系に励起子絶縁体不安定性が内在することが示唆され、実験的にもその揺らぎが複数のプローブで観測されている。この揺らぎを磁場によって制御することで磁場誘起での電子相転移を目指す。

  4. 励起子密度波の近傍で生じる巨大熱電応答

    研究課題/研究課題番号:23K13059  2023年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    中埜 彰俊

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

    本研究は遷移金属カルコゲナイドTa2PdSe6が低温で示す、他の熱電材料よりも2桁以上大きな巨大ペルチェ伝導度の起源解明を目指す。ごく最近、第一原理計算によって本物質に電子面と正孔面のネスティングに対する電子状態の不安定性が存在することが確認され、本系が一電子近似で表されない異常な半金属状態にある可能性が示唆された。そこで本研究では単結晶試料育成、および熱電物性、量子振動、フォノン分散の系統的な測定によりこの可能性を検証し、半導体物理を超えた新しいメカニズムでの低温用熱電物質の開発指針を提示する。

  5. 極性金属における機能創成

    研究課題/研究課題番号:21H01030  2021年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    高橋 英史, 中埜 彰俊, 秋葉 和人

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    担当区分:研究分担者 

    極性構造を持つ絶縁体は、結晶内の分極による強誘電性や圧電性のような機能が発現する。一方で金属の場合、結晶内の分極は伝導電子による遮蔽効果のため、強誘電性のような機能を持たない。しかし、極性構造に由来したフォノンがゆらぐ場合には、そのゆらぎに起因して伝導電子が影響を受け、その効果が外部応答として発現する可能性がある。実際近年、極性構造の構造ゆらぎ(極性フォノン)に由来した、巨大熱電効果や金属材料での逆ピエゾ効果が観測されている。本研究では、さらなる応答の巨大化や極性構造の新機能の創出を目指し研究を行う。

 

担当経験のある科目 (本学) 3

  1. 3年学生実験

    2020

  2. 物性生物物理特別講義

    2022

  3. 3年学生実験

    2019

担当経験のある科目 (本学以外) 3

  1. 3年学生実験

    2020年 名古屋大学)

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

  2. 物性生物物理特別講義

    2022年 名古屋大学)

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    科目区分:大学院教養科目 

  3. 3年学生実験

    2019年 名古屋大学)

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    科目区分:学部専門科目