2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development and mechanism elucidation of oxide half-metal with the transition temperature higher than 600 K
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16H04501
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
山浦 一成 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (70391216)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻本 吉廣 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (50584075)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 2重ペロブスカイト / 高圧合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
次世代ハードディスクに記録される超高密度なデジタル情報（2Tbit/inchi^2以上）を正確に、かつ高速に読取るためには、磁気ヘッドの革新が必須と思われる。ホイスラーハーフメタルを中核とする新型部材の開発が進展している一方で、酸化物ハーフメタルへの期待も高い。現状では、代表的なペロブスカイト型（La2/3Sr1/3MnO3）でも磁気転移温度が360 K程度と低く、転移温度の向上が課題となっている。
2018年度は、これまでの研究過程で発見された3重ペロブスカイトBa3CuOs2O9の磁気転移温度の顕著な向上に着目した。一般的な固相反応法で合成したBa3CuOs2O9は六方晶の結晶構造を特徴とする反強磁性体（磁気転移温度：約47K）だが、高圧法で合成すると、磁気転移温度が290Kに向上した。その向上機構を調査するために結晶構造を精密化した結果、化学組成に変化はなかったが、結晶内の磁性元素の分布の様子が大きく変化したことが明らかになった。磁気転移温度の向上は、おそらく磁気交換相互作用が増強されたたためと推定された。合わせて第一原理的計算によるハーフメタル性に関する電子状態の調査も検討したが、磁性元素の配列の一部に不規則が強く、計算上の困難さを伴うため、実施できなかった。
この新規合成されたBa3CuOs2O9の特徴として大きな保磁力を挙げることができる。5K の低温では７Tの測定レンジを超える保磁力を示し、その強い保持機構の解明を通してハード磁性体の新規材料開発の指針が得られる可能性があったが、室温では保磁力がほぼ消滅するため、さらなる転移温度の向上が望まれた。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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