Structural and magnetic phase transitions from the local structure view point wirh atomic interaction
| Project/Area Number |
20K05295
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 29010:Applied physical properties-related
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
宮永 崇史 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (70209922)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | XAFS / 相転移 / 磁性合金 / 誘電体 / 超伝導体 / 原子相関 |
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| Outline of Research at the Start |
構造相転移と磁性相転移の協奏現象はマルチフェロイクス機構を考える上で重要であり、 関連物質の構造はこれまでX線や中性子線などの回折法を用いて主に平均構造から研究され てきた。一方、平均構造として立方相となる系でも局所的な歪みが存在する例が見つかり、 これまでの結果との不整合が未解決問題として現れた。本研究ではペロブスカイト型チタン 酸化物(強誘電体)およびFeRh系合金(強磁性体)を対象物質とし、構造相転移やそれに付 随した磁性相転移に対し、より局所的な見地から歪みの存在を明らかにしその原因を探る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
FeRhPd合金の相転移について、ロシアのモスクワ大学との共同研究を進めてきた。Pdのドープによって結晶格子が膨張したことにより、磁気転移温度の低下との関連性が示唆され、より詳しい解析と議論を行った。この結果を2022年7月のXAFS国際会議で発表した。また、2023年7月のナノ材料の国際会議で発表予定である。
さらに、SrTiO3の低温での相転移に関して、ラトビア大学との共同研究の中で、重酸素置換したTi-OのDebye- Waller因子に異常な振る舞いが発見された。これに対して、我々が以前行った経路積分法による理論研究に基づいた2重井戸型ポテンシャルモデルを用いた解析を行なった。(現在論文準備中)
本課題と関連して、最近注目されている鉄系超伝導体の一種であるFeTeSe超伝導体の相転移についても同様なメカニズムで相転移が進んでいるのではないかと思われる現象を発見し、予備的なXAFS測定に着手した。
さらに、本研究と関連するXAFSによるナノ粒子の構造と相転移に関する研究をつくばの高エネルギー加速器研究機構の放射光研究施設で推進し、富山大学との共同研究として遂行した。カーボンナノチューブ(CNT)に内包されたカルコゲン元素(S)の構造を解析した。新たにX線検出系を開発し、S-K端の透過法EXAFSの温度依存性を詳細に測定できるようになった。同系列の研究でCNTに内包されたSe鎖の構造についてのXAFS結果については論文にまとめ、現在投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナ感染拡大のためにRMCに関するラトビア大学との共同研究にやや遅れが生じているが、そのほかSrTiO3に関する局所歪の解析や、FeRhPdのXAFS解析については順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、引き続き放射光を用いたXAFS測定実験を行い、実験データを解析するとともに、リバースモンテカルロ法や多重散乱法を用いた理論解析を行う予定であ る。
また、現在執筆中の論文を仕上げるとともに、国際会議での発表を行う。
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Report
(3 results)
Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Correlation between local structure variations and critical temperature of (Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x superconductor2023
Author(s)
A.T. Pham, L.H. Vu, D.T. Tran, N.D. Thien, W. Klysubun, T. Miyanaga, N.K. Man, N.T.T. Duong, N.T. Long, P.V. Pham, N.T. Binh, D.H. Tran
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Journal Title
Ceramics International
Volume: 49
Issue: 7
Pages: 10506-10512
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Correlation between magnetic and crystal structural sublattices in palladium-doped FeRh alloys: Analysis of the metamagnetic phase transition driving forces2021
Author(s)
A.S. Komlev, D.Y. Karpenkov, R.R. Gimaev, A. Chirkova, A. Akiyama, T. Miyanaga, M.F. Hupalo, D.J.M. Aguiar, A.M.G. Carvalho, M.J. Jimenez, G. Cabeza, V.I. Zverev, N.S. Perov
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Journal Title
Journal of Alloys and Compounds
Volume: 898
Pages: 1630921-11
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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