2002 Fiscal Year Annual Research Report

酸素pホール系3d遷移金属酸化物の新規開発

Research Project

Project/Area Number	14204070
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	高野幹夫京都大学, 化学研究所, 教授 (70068138)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	武田保雄三重大学, 工学部, 教授 (60093051) 東正樹京都大学, 化学研究所, 助手 (40273510) 寺嶋孝仁京都大学, 化学研究所, 助教授 (40252506) 草野圭弘倉敷芸術科学大学, 芸術学部, 講師 (40279039) 野原実東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (70272531)
Keywords	高圧合成 / 金属絶縁体転移 / 微細加工 / スピン注入 / リチウムディインターカレーション / 電荷密度波 / 熱電材料 / ナノポア
Research Abstract	4.5GPaの高圧下でPrNiO_3の単結晶試料を育成し、放射光X線回折と電子線回折によって、金属絶縁体転移温度において斜方晶から単斜晶への対称性の低下があることを見いだした。さらに、放射光X線粉末回折のートベルド解析とボンドバレンスサムの計算から、単斜晶の絶縁体相ではNiイオンの電荷不均化が起こっていることを確認した。(高野、東) 面内方向に強磁性(高いキュリー温度、T_c)/強磁性(低T_c)/強磁性(高T_c)の配置を持つMn系ペロブスカイト型酸化物(La_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3)細線に電流を流すことで、高T_c領域から低T_c領域にスピン分極した電子を注入することにより実効的に磁場を引加した状態を実現し、低T_c領域のT_cを上昇させることに成功した。(高野、寺嶋) ホタル石構造を持つLi_5FeO_4の電気化学的なLi脱離・挿入とそれに伴うFeの価数変化を検討した。可逆的にLi_5FeO_4→Li_4FeO_4+Liの反応が起こる。しかし、メスバウアー効果の測定からはFeの電荷移動は0.5e程度のように観測され、完全なFe^<3+>→Fe^<4+>の酸化還元が行われていない。この現象の解釈は確定していないが、酸素側の酸化還元が同時に生じていると考えられる。(武田) 自然超格子Li_xCoO_2-Na_yCoO_2の単結晶育成に成功した。総アルカリ金属量の可変範囲が従来型Na_zCo_2O_4より広く、このため熱電特性を向上することができた。擬一次元電荷密度波物質A_<0.3>MoO_3とBaIrO_3が、電荷密度波転移温度以下で比較的高い熱電特性を示すことを見いだした。これは密度波によるナローギャップ形成とバンド端における状態密度発散に起因したもので、熱電材料開発への新しい指針となった。(野原) Na_xCoO_2の結晶構造および微細構造を透過型電子顕微鏡観察により検討した.Na_xCoO_2は,a=0.286nm、c=1.320nmのCdCl_2型構造(R-3m)であり、粒子内に約5-10nmの空孔が存在することを明らかにした。また、EDXによる組成分析の結果、Na量は,x=0.06でありNaを殆ど含まないことが分かった。(草野)

Research Products
(19 results)

All Other

All Publications (19 results)

[Publications] D.Wang: "The First Organically Templated Layered Cerium Phosphate-Hydrogen Sulfate : [enH_2]_<0.5>[Ce^<III>(PO_4)(HSO_4)(OH_2)]"Chem.Lett.. 11. 1120-1121 (2002)
[Publications] J.Matsuno: "Chemical Potential Shift in La_<1-x>Sr_xMnO_3 : Photoemission Test of the Phase Separation Scenario"Europhys.Lett.. 59・2. 252-257 (2002)
[Publications] K.Kuzushita: "The Mossbauer Study of LaSr_3Fe_3O_<10> with a Triple Layer of FeO_6 Octahedra"Hyperfine Interactions. 141/142・1-4. 199-205 (2002)
[Publications] Y.Kohsaka: "Growth of Na-Doped Ca_2CuO_2Cl_2 Single Crystals under High Pressures of Several GPa"J.Am.Chem.Soc.. 124・41. 12275-12278 (2002)
[Publications] S.Ishiwata: "High Pressure Synthesis, Crystal Structure and Physical Properties of a New Ni(II) Perovskite BiNiO_3"J.Mater.Chem.. 12・12. 3733-3737 (2002)
[Publications] H.Ohta: "High Field ESR Measurements of Quantum Antiferromagnetic Chain Substances BaCu_2(Si_<1-x>Ge_x)_2O_7"J.Phys. & Chem.Solids. 63・6-8. 1107-1110 (2002)
[Publications] T.Uchino: "A Novel Pressure-Induced Polymorphic Transition from Fumed Silica to Transparent Amorphous SiO_2 at Room Temperature"J.Phys. : Condens.Matter. 14・44. 11111-11114 (2002)
[Publications] M.Azuma: "Single-Crystal Growth of Transition Metal Oxides at High Pressures of Several GPa"J.Phys. : Condens.Matter. 14・44. 11321-11324 (2002)
[Publications] T.Kawakami: "High-Pressure Mossbauer Study of Perovskite Iron Oxides"J.Phys. : Condens.Matter. 14・44. 10713-10718 (2002)
[Publications] J.Matsuno: "Different Routes to Charge Disproportionation in Perovskite-Type Fe Oxides"Phys.Rev.B. 66・19. 193103-1-193103-4 (2002)
[Publications] T.Kawakami: "Pressure-Induced Transition from a Charge-Disproportionated Antiferromagnetic State to a Charge-Uniform Ferromagnetic State in Sr_<2/3>La_<1/3>FeO_3"Phys.Rev.Lett.. 88・3. 037602-1-037602-4 (2002)
[Publications] K.Kuzushita: "Charge Disproportionation and Magnetic Order of Fe in LaSr_3Fe_3O_<10>"Solid State Commun.. 123・3-4. 107-111 (2002)
[Publications] D.Wang: "An Effective Preparation Route to A Giant Magnetoresistance Material : Hydrothermal Synthesis and Characterization of La_<0.5>Sr_<0.5>MnO_3"Chem.Lett.. 32・1. 74-75 (2003)
[Publications] T.Kawakami: "High-Pressure Mossbauer and X-Ray Powder Diffraction Studies of SrFeO_3"J.Phys.Soc.Jpn.. 72・1. 33-36 (2003)
[Publications] L.Qiu: "Ln_<1-x>Sr_xCo_<1-y>Fe_yO_<3-δ>(Ln=Pr, Nd, Gd ; x=0.2, 0.3) for the Electrodes of Solid Oxide Fuel Cells"Solid State Ionics. 158. 55-65 (2003)
[Publications] Y.Takeda: "Advanced Composite Anodes Containing Lithium Cobalt Nitride for Secondary Lithium Battery"Solid State Ionics. 152-153. 35-41 (2002)
[Publications] A.Hirano: "Neutron Diffraction Study on Layered Rocksalt Li_<1-x>Ni_<1+x>O_2 at High Temperature"Solid State Ionics. 152-153. 207-216 (2002)
[Publications] H.Ueda: "Copper Pyrites CuS_2 and CuSe_2 as Anion Conductors"Phys.Rev.B. 65・15. 155104-1-155104-5 (2002)
[Publications] K.Takaki: "Effects of Superconducting Gap Anisotropy on the Flux Flow Resistivity in Y(Ni_<1-x>Pt_x)_2B_2C"Phys.Rev.B. 66・18. 184511-1-1-184511-5 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

酸素pホール系3d遷移金属酸化物の新規開発

Principal Investigator

高野 幹夫 京都大学, 化学研究所, 教授 (70068138)

Research Products

[Publications] D.Wang: "The First Organically Templated Layered Cerium Phosphate-Hydrogen Sulfate : [enH_2]_<0.5>[Ce^<III>(PO_4)(HSO_4)(OH_2)]"Chem.Lett.. 11. 1120-1121 (2002)

[Publications] J.Matsuno: "Chemical Potential Shift in La_<1-x>Sr_xMnO_3 : Photoemission Test of the Phase Separation Scenario"Europhys.Lett.. 59・2. 252-257 (2002)

[Publications] K.Kuzushita: "The Mossbauer Study of LaSr_3Fe_3O_<10> with a Triple Layer of FeO_6 Octahedra"Hyperfine Interactions. 141/142・1-4. 199-205 (2002)

[Publications] Y.Kohsaka: "Growth of Na-Doped Ca_2CuO_2Cl_2 Single Crystals under High Pressures of Several GPa"J.Am.Chem.Soc.. 124・41. 12275-12278 (2002)

[Publications] S.Ishiwata: "High Pressure Synthesis, Crystal Structure and Physical Properties of a New Ni(II) Perovskite BiNiO_3"J.Mater.Chem.. 12・12. 3733-3737 (2002)

[Publications] H.Ohta: "High Field ESR Measurements of Quantum Antiferromagnetic Chain Substances BaCu_2(Si_<1-x>Ge_x)_2O_7"J.Phys. & Chem.Solids. 63・6-8. 1107-1110 (2002)

[Publications] T.Uchino: "A Novel Pressure-Induced Polymorphic Transition from Fumed Silica to Transparent Amorphous SiO_2 at Room Temperature"J.Phys. : Condens.Matter. 14・44. 11111-11114 (2002)

[Publications] M.Azuma: "Single-Crystal Growth of Transition Metal Oxides at High Pressures of Several GPa"J.Phys. : Condens.Matter. 14・44. 11321-11324 (2002)

[Publications] T.Kawakami: "High-Pressure Mossbauer Study of Perovskite Iron Oxides"J.Phys. : Condens.Matter. 14・44. 10713-10718 (2002)

[Publications] J.Matsuno: "Different Routes to Charge Disproportionation in Perovskite-Type Fe Oxides"Phys.Rev.B. 66・19. 193103-1-193103-4 (2002)

[Publications] T.Kawakami: "Pressure-Induced Transition from a Charge-Disproportionated Antiferromagnetic State to a Charge-Uniform Ferromagnetic State in Sr_<2/3>La_<1/3>FeO_3"Phys.Rev.Lett.. 88・3. 037602-1-037602-4 (2002)

[Publications] K.Kuzushita: "Charge Disproportionation and Magnetic Order of Fe in LaSr_3Fe_3O_<10>"Solid State Commun.. 123・3-4. 107-111 (2002)

[Publications] D.Wang: "An Effective Preparation Route to A Giant Magnetoresistance Material : Hydrothermal Synthesis and Characterization of La_<0.5>Sr_<0.5>MnO_3"Chem.Lett.. 32・1. 74-75 (2003)

[Publications] T.Kawakami: "High-Pressure Mossbauer and X-Ray Powder Diffraction Studies of SrFeO_3"J.Phys.Soc.Jpn.. 72・1. 33-36 (2003)

[Publications] L.Qiu: "Ln_<1-x>Sr_xCo_<1-y>Fe_yO_<3-δ>(Ln=Pr, Nd, Gd ; x=0.2, 0.3) for the Electrodes of Solid Oxide Fuel Cells"Solid State Ionics. 158. 55-65 (2003)

[Publications] Y.Takeda: "Advanced Composite Anodes Containing Lithium Cobalt Nitride for Secondary Lithium Battery"Solid State Ionics. 152-153. 35-41 (2002)

[Publications] A.Hirano: "Neutron Diffraction Study on Layered Rocksalt Li_<1-x>Ni_<1+x>O_2 at High Temperature"Solid State Ionics. 152-153. 207-216 (2002)

[Publications] H.Ueda: "Copper Pyrites CuS_2 and CuSe_2 as Anion Conductors"Phys.Rev.B. 65・15. 155104-1-155104-5 (2002)

[Publications] K.Takaki: "Effects of Superconducting Gap Anisotropy on the Flux Flow Resistivity in Y(Ni_<1-x>Pt_x)_2B_2C"Phys.Rev.B. 66・18. 184511-1-1-184511-5 (2002)

高野幹夫京都大学, 化学研究所, 教授 (70068138)