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パイロクロア型イリジウム酸化物における金属絶縁体転移の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 23540417
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関九州工業大学

研究代表者

松平 和之  九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40312342)

研究分担者 岩佐 和晃  東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00275009)
桑原 慶太郎  茨城大学, 理工学研究科, 准教授 (90315747)
長谷川 巧  広島大学, 大学院・総合科学研究科, 助教 (20508171)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードパイロクロア酸化物 / イリジウム酸化物 / 金属絶縁体転移 / 中性子散乱 / ラマン散乱 / X線回折 / イリジウム / 単結晶
研究概要

パイロクロア型イリジウム酸化物の金属絶縁体転移の機構を解明する事を目的とし,相転移に伴う磁気秩序状態,結晶構造の変化について中性子散乱,ラマン散乱,X線回折,熱膨張の手法を用いて調べた。
中性子散乱からIrの磁気モーメントがall-in -all-outという磁気構造を示している事を世界で初めて明らかにした。この磁気構造は立方対称の低下を伴わなくても良い特徴があり,ラマン散乱,X線回折の結果もこれを支持する結果が得られた。また,相転移に伴う格子定数の変化は小さい事が判った。一方でラマン散乱の結果は構造変化を示唆しており,低温構造は今後の課題である。
また,研究過程にて巨大磁気抵抗効果を発見した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Metal-insulator Transition in Pyrochore Oxide (Nd1-xPrx)2Ir2O72014

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuhira, K. Kuroda, T. Sakakibara, M. Wakeshima, Y. Hinatsu
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings (SECS2013)

      巻: 3 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic order in the pyrochlore iridate Nd2Ir2O7 probed by muon spin relaxation2013

    • 著者名/発表者名
      H. Guo, K. Matsuhira, I. Kawasaki, M. Wakeshima, Y. Hinatsu, I. Watanabe, Z. Xu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B Rapid Commun

      巻: Vol. 88

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Giant Magnetoresistance Effect in the Metal-Insulator Transition of Pyrochlore Oxide Nd2Ir2O72013

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuhira, M. Tokunaga, M. Wakeshima, Y. Hinatsu, and S. Takagi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: Vol. 82

    • NAID

      210000132393

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic order in the pyrochlore iridate Nd2Ir2O7 probed by muon spin relaxation2013

    • 著者名/発表者名
      H. Guo, K. Matsuhira, I. Kawasaki, M. Wakeshima, Y. Hinatsu, I. Watanabe, Z. Xu
    • 雑誌名

      Physical Review B, Rapid Communication

      巻: 88 号: 6 ページ: 60411-60411

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.060411

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Giant Magnetoresistance Effect in the Metal - Insulator Transition of Pyrochlore Oxide Nd_2Ir_2O_72013

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuhira, M. Tokunaga, M. Wakeshima, Y. Hinatsu, and S. Takagi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 82 号: 2 ページ: 23706-23706

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.023706

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emergence of Magnetic Long-range Order in Frustrated Pyrochlore Nd2Ir2O7 with Metal-Insulator Transition2012

    • 著者名/発表者名
      K. Tomiyasu, K. Matsuhira, K. Iwasa, M. Watahiki, S. Takagi, M. Wakeshima, Y. Hinatsu, M. Yokoyama, K. Ohoyama, and K. Yamada
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: Vol. 81

    • NAID

      210000109450

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emergence of Magnetic Long-range Order in Frustrated Pyrochlore Nd_2Ir_2O_7 with Metal-Insulator Transition2012

    • 著者名/発表者名
      K.Tomiyasu, K.Matsuhira, et al
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn

      巻: 81 号: 3 ページ: 34709-34709

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.034709

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-Insulator Transition in Pyrochlore Oxides Ln2Ir2O72011

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuhira, M. Wakeshima, Y. Hinatsu, and S. Takagi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: Vol. 80

    • NAID

      120005764502

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystalline electric field study in the pyrochlore Nd2Ir2O7 with metal-insulator transition2011

    • 著者名/発表者名
      M. Watahiki, K. Tomiyasu, K. Matsuhira, K. Iwasa, M. Yokoyama, S. Takagi, M. Wakeshima, Y. Hinatsu
    • 雑誌名

      J. Phys. : Conference Series

      巻: Vol.320

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Slow Dynamics in Dy Pyrohlore Oxides Dy_2Sn_2O_7 and Dy_2Ir_2O_72011

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuhira, M.Wakeshima, Y.Hinatsu, C.Sekine, C.Paulsen, T.Sakakibara, S.Takagi
    • 雑誌名

      J.Phys. : Conf.Series

      巻: 320 ページ: 0120501-6

    • DOI

      10.1088/1742-6596/320/1/012050

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystalline electric field study in pyrochlore-type iridate Nd_2Ir_2O_7 with metal-insulator transition2011

    • 著者名/発表者名
      M.Watahiki, K.Tomiyasu, K.Iwasa, K.Matsuhira, S.Takagi, M.Wakeshima, Y.Hinatsu
    • 雑誌名

      J.Phys. : Conf.Series

      巻: 320 ページ: 12080-12080

    • DOI

      10.1088/1742-6596/320/1/012080

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-insulator Transitions in Pyrochlore Oxides Ln_2Ir_2O_72011

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuhira, M.Wakeshima, Y.Hinatsu, S.Takagi
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80 号: 9 ページ: 094701-094701

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.094701

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Magnetic Properties of Pyrochlore Iridates Ln2Ir2O72014

    • 著者名/発表者名
      松平和之
    • 学会等名
      International Workshop of frustration and topology in condensed matter physics
    • 発表場所
      国立成功大学(台南市, 台湾)
    • 年月日
      2014-02-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Pr-Substitution Effect in the Metal-Insulator Transition of Pyrochlore Oxide Nd2Ir2O72013

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuhira, K.Kuroda, T. Sakakibara, M. Wakeshima, Y. Hinatsu
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2013-08-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] パイロクロア型Ir酸化物におけるキャリアドープ効果2013

    • 著者名/発表者名
      松平和之, 水鳥雄斗, 後藤岳, 分島亮, 日夏幸雄, 徳永将史
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Metal-Insulator Transition in Pyrochore Oxide Nd2Ir2O72012

    • 著者名/発表者名
      松平和之
    • 学会等名
      International Conference on Highly Frustrated Magnetism 2012 (HFM2012)
    • 発表場所
      McMaster Univ. (Hamilton, Canada)
    • 年月日
      2012-06-04
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 松平和之、分島亮、日夏幸雄、長谷川巧、荻田典夫、宇田川眞行、坂田雅文、 加賀山朋子、清水克哉、高木精志2012

    • 著者名/発表者名
      パイロクロア酸化物Ln2Ir2O7における金属絶縁体転移
    • 学会等名
      特定領域研究「フラストレーションが創る新しい物性」最終成果報告会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス(吹田市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] パイロクロア型Ir酸化物における金属絶縁体転移2012

    • 著者名/発表者名
      松平和之
    • 学会等名
      KEK物構研・構造物性研究センター研究会「遍歴系における幾何学電子相関」(招待講演)
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Nd2Ir2O7の金属絶縁体転移における強磁場効果2012

    • 著者名/発表者名
      松平和之, 徳永将史, 分島亮, 日夏幸雄, 高木精志
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(西宮市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] パイロクロア型Ir酸化物における金属絶縁体転移2011

    • 著者名/発表者名
      松平和之
    • 学会等名
      KEK物構研・構造物性研究センター研究会「遍歴系における幾何学電子相関」
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 年月日
      2011-01-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属絶縁体転移を示すパイロクロア型イリジウム酸化物Ln2Ir2O7の低温物性2011

    • 著者名/発表者名
      松平和之, 分島亮, 日夏幸雄, 高木精志
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Pr-Substitution Effect in the Metal-Insulator Transition of Pyrochlore Oxide Nd2Ir2O7

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuhira, K. Kuroda, T. Sakakibara, M. Wakeshima, Y. Hinatsu
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Transport Properties of Cu-Doped Pyrochlore Oxide Eu2Ir2O7

    • 著者名/発表者名
      G, Goto, K. Matsuhira, Y. Mizutori, Y. Koga, M. Wakeshima, Y. Hinatsu
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Cu-Doping in the Metal-Insulator Transition of Pyrochlore Oxide Nd2Ir2O7

    • 著者名/発表者名
      Y. Mizutori, K. Matsuhira, G, Goto, M. Tokunaga, M. Wakeshima, Y. Hinatsu
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] パイロクロア型イリジウム酸化物における巨大磁気抵抗効果

    • 著者名/発表者名
      松平和之、徳永将史,後藤岳,水鳥雄斗,分島亮、日夏幸雄
    • 学会等名
      第119回日本物理学会九州支部例会
    • 発表場所
      久留米工業大学(福岡県久留米市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Properties of Pyrochlore Iridates Ln2Ir2O7

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuhira
    • 学会等名
      International Workshop on frustration and topology in condensed matter physics
    • 発表場所
      国立成功大学(台南市,台湾)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Metal-Insulator Transition in Pyrochlore Oxide Nd2Ir2O7

    • 著者名/発表者名
      松平和之
    • 学会等名
      International Conference on Highly Frustrated Magnetism 2012 (HFM2012)
    • 発表場所
      Hamilton, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属絶縁体転移を示すパイロクロア酸化物Nd2Ir2O7のPr置換効果

    • 著者名/発表者名
      松平和之、黒田耕平、分島亮、日夏幸雄、榊原俊郎、高木精志
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(横浜市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] キャリアドープされたパイロクロア型Ir酸化物の電子物性

    • 著者名/発表者名
      後藤岳,古賀佑司,水鳥雄斗,分島亮、日夏幸雄、徳永将史,松平和之
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] パイロクロア型Ir酸化物におけるキャリアドープ効果

    • 著者名/発表者名
      松平和之、水鳥雄斗,後藤岳,分島亮、日夏幸雄、徳永将史
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属絶縁体転移を示すNd2Ir2O7におけるキャリアドープ効果

    • 著者名/発表者名
      水鳥雄斗,後藤岳,分島亮、日夏幸雄、徳永将史,松平和之
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] muSR study on the pyrochlore iridate Nd2Ir2O7

    • 著者名/発表者名
      H. Guo, K. Matsuhira, M. Wakeshima, Y. Hinatsu, B. Adiperdana, I. A. Dharmawan, I. Watanabe
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] 電気伝導性材料及びそれを用いた抵抗温度計2013

    • 発明者名
      松平和之, 分島亮, 徳永将史
    • 権利者名
      松平和之, 分島亮, 徳永将史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-093414
    • 出願年月日
      2013-04-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 電気伝導性材料およびそれを用いた抵抗温度計2013

    • 発明者名
      松平和之,徳永将史,分島亮
    • 権利者名
      松平和之,徳永将史,分島亮
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-093414
    • 出願年月日
      2013-04-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2020-05-15  

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