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Study of metal-insulator transitions in strongly correlated electron material nanocrystals

Research Project

Project/Area Number 17K05501
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Condensed matter physics I
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

Ishiwata Yoichi  佐賀大学, 理工学部, 准教授 (00373267)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsナノ結晶 / 金属絶縁体転移 / 強相関電子系物質 / 溶液合成 / 光電子分光 / 物性実験 / ナノ材料 / 強相関電子系
Outline of Final Research Achievements

In strongly correlated electron materials, various ordered phases appear depending on temperature, pressure, and impurity concentration, while how the reduction in crystal size to the nanometer scale influences the phase stability is not clear. In this study, we revealed that high titanium doping into vanadium oxide V2O3 with a crystal size as small as 20 nm induces new insulating phases, in contrast to the corresponding result in the bulk. This phase change can be attributed to the enhancement on the on-site Coulomb interaction and the occurrence of large structural distortion.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、酸化バナジウムナノ結晶を用いて、強相関電子系物質における結晶サイズの低下が、その相の安定性を決める重要なファクターである電子間相互作用と結晶構造パラメータに大きな影響を与えることを示した。これによって強相関電子系物質の相制御に結晶サイズが有用となる可能性を示すことができた。さらには、強相関電子系物質を用いた極微デバイスの開発に向けて、そのナノメートルサイズでの相図を示したことに意義があると考えている。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results)

  • [Int'l Joint Research] NSRRC (Taiwan)(その他の国・地域 Taiwan)

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    • Author(s)
      Ishiwata Yoichi, Maruyama Toru, Otsuru Sho, Tsukahara Takuto, Ishii Hirofumi, Liao Yen-Fa, Tsuei Ku-Ding, Imamura Masaki, Takahashi Kazutoshi, Inagaki Yuji, Kawae Tatsuya, Kida Tetsuya, Suehiro Satoshi, Nantoh Masashi, Ishibashi Koji
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 101 Issue: 3 Pages: 035415-7

    • DOI

      10.1103/physrevb.101.035415

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  • [Presentation] CoドープZnOナノ粒子の磁性と電子状態2017

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      安敏志, 稲垣祐次, 河江達也,手塚泰久, 石井啓文, Yen-Fa Liao, 木田徹也, 南任真史, 石渡洋一
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      柿原美希, 石井啓文, Yen-Fa Liao, 稲垣祐次, 河江達也, 木田徹也, 南任真史, 石渡洋一
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      牛島幸輝, 今村真幸, 高橋和敏, 石井啓文, Yen-Fa Liao, 稲垣祐次, 河江達也, 木田徹也, 南任真史, 石渡洋一
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  • [Presentation] CoドープZnOナノ粒子凝集体の磁性と電子状態2017

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      安敏志, 稲垣祐次, 河江達也,手塚泰久, 石井啓文, Yen-Fa Liao, 木田徹也, 南任真史, 石渡洋一
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      柿原美希, 石井啓文, Yen-Fa Liao, 稲垣祐次, 河江達也, 木田徹也, 南任真史, 石渡洋一
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      平成29年度応用物理学会九州支部学術講演会
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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-08-22  

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