| Project/Area Number |
22K14596
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | エピタキシャル成長 / 遷移金属酸化物 / イリジウム酸化物 / チタン酸化物 / スピネル構造 / イルメナイト構造 / 薄膜合成 / 酸化物 / イルメナイト型構造 / コランダム型構造 / スピネル型構造 / パルスレーザー堆積法 / 人工超格子 / 反強磁性体 / 薄膜 / 磁性 / 反強磁性 / イルメナイト |
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| Outline of Research at the Start |
イルメナイト型といわれる結晶構造を持つチタン酸化物群を、原子レベルで膜厚を制御しながら堆積することによって、自然界には存在しない人工的な結晶構造（人工超格子）を構築する。作製した人工超格子の磁性を、複数の実験手法を用いて多角的に評価することによって、イルメナイト型人工超格子中で現れる磁気秩序や磁気相互作用について調査する。イルメナイト型人工超格子の磁性を解明することで、新奇量子磁性体をイルメナイト型人工超格子中で探究・制御する研究分野を開拓する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, we performed deposition of ATiO3 (A = Mn, Fe, Co, Ni) thin films by the plused-laser deposition method and formed single crystalline thin films with ilmenite- or corundum-type crystal structures. In addition, we also performed deposition of Mg-Ir-O thin films. We discovered that a new Mg-Ir-O crystalline phase which had not been repoeted yet grew in the specific conditions of deposition. Based on observation by electron microscopy and crystallograhic discussion, we indentified the new Mg-Ir-O crystalline phase as ineverse spinel-type Mg2IrO4 with disorder of cations.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
Mg-Ir-O系については、これまで、準安定なイルメナイト型MgIrO3の報告のみで、ほとんど知見がなかった。したがって、本研究による逆スピネル型Mg2IrO4の発見は、Mg-Ir-O系の結晶化学解明において重要な進展といえる。また、スピネル構造は、複数の陽イオンサイトを持ち、磁性の観点から興味深い結晶構造である。イリジウムを含むスピネル化合物は少数しか報告されていないため、本研究で発見した逆スピネル型Mg2IrO4の物性を調査することで、スピネル型イリジウム酸化物の物性解明の進展が期待できる。
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