中性子を用いた複合アニオン化合物の構造同定と物性解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Synthesis of Mixed Anion Compounds toward Novel Functionalities |
|---|
| Project/Area Number |
19H04683
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Science and Engineering
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
南部 雄亮 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60579803)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
|
| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
|
|---|
| Keywords | 物性実験 / 中性子散乱 / 複合アニオン / 構造解析 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究の研究計画は以下の二つの柱からなる。
【新奇複合アニオン化合物の構造同定】では（1）（i）SrV(O,N)3の結晶・磁気構造同定（A02計画・山本氏との共同研究）、（ii）LaMnPO1-xHxの構造同定（A03計画・松石氏）、（2）MnA2Te4（A = Bi, Sb）の複合アニオン化による磁性変化の解明（A01計画・陰山氏）を行う。
【複合アニオン化合物の物性解明】では（3）Pb3Fe2O5F2の磁気励起解明とスピンフロップ現象を利用した新しいスピントロニクスデバイスの実現（A01公募・岡氏）と、（4）BaFe2(S,O)3の磁性と超伝導の関係解明（A03公募・青山氏）を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 結晶構造の量子臨界現象から注目されるBa1-xSrxAl2O4について、比熱、熱伝導、中性子散乱によるフォノン測定から低エネルギー励起を調べた。母物質の強誘電体BaAl2O4は結晶性の高い物質であり、第一原理計算ともよく整合するフォノン励起を示し、van Hove特異点を示すことがわかった。Srを置換していくことで結晶性物質からアモルファスに変化し、そのフォノンはboson peakを示唆するグラス的な振る舞いを示すことが分かった。本物質は結晶性とアモルファスを濃度によって制御できる初の確認例である。成果は現在論文査読中である。
(2) ペロブスカイト型構造を持つPb3Fe2O5F2において、磁性の複合アニオン化による影響について調べた。群論を用いた磁気構造解析から、高温相で面内方向を向く磁気モーメントは構造相転移を経た低温相では面直に変化することを突き止めた。第一原理計算の結果と合わせて、複合アニオン化によって結晶場が変化し、結晶場準位の軌道自由度でモーメントの向きを説明することができた。成果は現在論文投稿準備中である。
(3) 鉄系梯子型物質BaFe2Se3、BaFe2S3を混晶化することで複合アニオン化を行った。X線回折、電気抵抗、光学伝導度測定、粉末中性子回折によりBaFe2(S1-xSex)3の温度・濃度相図を決定した。x = 0.23付近で磁気構造の相境界が存在すること、鉄系化合物で重要な軌道自由度がこの物質群にも寄与していることを明らかにした。成果はPhys. Rev. Bに出版された。
(4) 既知物質で最長のCo-O結合長を持つBa2CoO2Ag2Te2を高圧合成により新たに合成した。磁気構造により同定したモーメントサイズをCo-O結合長による結晶場変化によって理解できた。成果はInorg. Chem.に出版された。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(82 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Dichotomy Between Orbital and Magnetic Nematic Instabilities in BaFe2S32020
Author(s)
S. Hosoi, T. Aoyama, K. Ishida, Y. Mizukami, K. Hashizume, S. Imaizumi, Y. Imai, K. Ohgushi, Y. Nambu, M. Kimata, S. Kimura, and T. Shibauchi
-
Journal Title
Phys. Rev. Res.
Volume: 2
Issue: 4
Pages: 043293-043293
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
[Journal Article] Observation of Magnon Polarization2020
Author(s)
Y. Nambu, J. Barker, Y. Okino, T. Kikkawa, Y. Shiomi, M. Enderle, T. Weber, B. Winn, M. Graves-Brook, J. Tranquada, T. Ziman, M. Fujita, G.E.W. Bauer, E. Saitoh, and K. Kakurai
-
Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 125
Issue: 2
Pages: 27201-27201
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Deformation of the moving magnetic skyrmion lattice in MnSi under electric current flow2019
Author(s)
D. Okuyama, M. Bleuel, J.S. White, Q. Ye, J. Krzywon, G. Nagy, Z.Q. Im, I. Zivkovic, M. Bartkowiak, H.M. Ronnow, S. Hoshino, J. Iwasaki, N. Nagaosa, A. Kikkawa, Y. Taguchi, Y. Tokura, D. Higashi, J.D. Reim, Y. Nambu, T.J. Sato
-
Journal Title
Communications Physics
Volume: 2
Issue: 1
Pages: 79-79
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 偏極中性子散乱装置POLANOによる交差相関物理の解明2021
Author(s)
横尾哲也, 金子直勝, 伊藤晋一, 林浩平, 猪野隆, 齋藤開, 林田洋寿, 藤田全基, 大河原学, 池田陽一, 南部雄亮, 谷口貴紀, 奥隆之, 大山研司, 小野寛太, 羽合孝文
Organizer
2020年度量子ビームサイエンスフェスタ
Related Report
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] JRR-3における大学管理中性子ビーム実験装置の現状2020
Author(s)
大河原学, 浅見俊夫, 杉浦良介, 川名大地, 篠崎知子, 南部雄亮, 池田陽一, 藤田全基, 益田隆嗣, 中島多朗, 山室修, 坂田茉美, 加藤友章
Organizer
日本中性子科学会第20回年会
Related Report
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 磁気HOMO-LUMO相互作用の変化に由来するPb3Fe2O5F2 のスピン再配向メカニズム2020
Author(s)
岡研吾, 林直顕, 草野圭弘, 越智正之, 黒木和彦, 青山拓也, 大石克嘉, 高野幹夫, 石井悠衣, 森茂夫, 陰山洋, 南部雄亮
Organizer
日本セラミックス協会第33回秋季シンポジウム
Related Report
-
-
-
[Presentation] Inelastic Neutron Scattering Spectrometers in JRR-32020
Author(s)
T. Masuda, T. Nakajima, T.J. Sato, Y. Nambu, M. Fujita, K. Ohoyama, O. Yamamuro, T. Osakabe, K. Kaneko, H. Yamauchi, M. Takeda
Organizer
QENS/WINS 2020
Related Report
Int'l Joint Research / Invited
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Plastic deformation of the moving magnetic skyrmion lattice in MnSi under electric current flow2019
Author(s)
D. Okuyama, M. Bleuel, J. S. White, Q. Ye, J. Krzywon, G. Nagy, Z. Q. Im, I. Zivkovic, M. Bartkowiak, H. M. Ronnow, S. Hoshino, J. Iwasaki, N. Nagaosa, A. Kikkawa, Y. Taguchi, Y. Tokura, D. Higashi, J. D. Reim, Y. Nambu, T. J. Sato
Organizer
The 3rd Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering 2019
Related Report
Int'l Joint Research
-
-
[Presentation] Spatial inhomogeneous deformation of the moving magnetic skyrmion lattice in MnSi under electric current flow2019
Author(s)
D. Okuyama, M. Bleuel, J.S. White, Q. Ye, J. Krzywon, G. Nagy, Z. Q. Im, I. Zivkovic, M. Bartkowiak, H.M. Ronnow, S. Hoshino, J. Iwasaki, N. Nagaosa, A. Kikkawa, Y. Taguchi, Y. Tokura, D. Higashi, J.D. Reim, Y. Nambu, T.J. Sato
Organizer
International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019
Related Report
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
