2007 Fiscal Year Annual Research Report
フラストレーションを有する希土類-鉄酸化物のマルチフェロイック状態に関する研究
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18550136
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
吉井 賢資 Japan Atomic Energy Agency, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (90354985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 直 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (00222894)
森 茂生 大阪府立大学, 理学系研究科, 教授 (20251613)
米田 安宏 独立行政法人日本原子研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (30343924)
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| Keywords | 磁性 / 誘電体特性 / マルチフェロイック / フラストレーション |
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| Research Abstract |
本研究の対象物質RFe_2O_4(R:希土類)のうち、誘電性の知られていないYbFe_2O_4の物性を測定し、論文で報告した。鉄スピンの磁気転移温度は250K付近で、他のRFe_2O_4と近い。また、誘電率は室温で10000程度であり、含まれる希土類が比較的安価なYbであるため、応用に有利と考えられる。
また、物性の報告の少ない、RFe_2O_4の鉄サイト置換体の概究も行い、 RFe_2O_4,RFeCoO_4,RFeCuO_4,RGaCuO_4の順に誘電率が下がることを見出した。磁性測定の結果と合わせ、この傾向を鉄サイトの電子移動と関連付けて説明した。すなわち、RFe_2O_4およびそれと同構造物質の誘電性は、よく知られているイオン変位機構とは別の機構で起こっていることが示唆された。なお、RFeCoO_4は、誘電率が1000程度と比較的高く、空気中で簡便に合成されることから、応用に有望と提言した。
電子移動が重要と考えられる誘電性は、他の酸化物においても観測した。希土類-マンガン酸化物R_0'5Ca_0.5MnO_3において、マンガンイオンの電荷秩序温度近辺で誘電率が変化し、さらに、誘電ドメインの反転エネルギーと、マンガン3d電子の移動に必要な活性化エネルギーが近いことを報告した。これらの結果は、誘電応答とマンガン電子の移動が密接に関連していることを強く示唆する。
なお、以上の系の誘電性の特徴として、誘電応答と格子との結合が弱いことを見出した。このことは、格子歪みによる結晶の劣化が少ないことを意味し、長寿命な素子の開発が行える可能性を示す。
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[Journal Article] X-ray magnetic circular dichroism and photoemission studies of ferromagnetism in CaMn_<1-X>Ru_XO_3 thin films2008
Author(s)
K. Terai, K. Yoshii, Y. Takeda, S. I. Fujimori, Y. Saitoh, K. Ohwada, T. Inami, T. Okane, M. Arita, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi, K. Kobayashi, M. Kobayashi and A. Fuiimori
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Journal Title
Phys. Rev. B 77
Pages: 115128-1-115128-6
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[Journal Article] Soft x-ray magnetic circular dichroism study of Ca_<1-X>Sr_XRuO_3 across the ferromagnetic quantum phase transition2007
Author(s)
J. Okamoto, T. Okane, Y. Saitoh, K. Terai, S.-I. Fujimori, Y. Muramatsu, K. Yoshii, K. Mamiya, T. Koide, A. Fujimori, Z. Fang, Y. Takeda, M. Takano
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Journal Title
Phys. Rev. B 76
Pages: 184441-4 184441-5
Peer Reviewed
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[Presentation] θ-(BEDT-TTF)_2RbZn(SCN)_4の超急冷相での変調構造2008
Author(s)
山本 健一郎, 花咲 徳亮, 野上 由夫, 柿沼 光之, 横田 研太郎, 池田 直, 神戸 高志, 渡辺 真史, 野田 幸男, 寺崎 一郎, 稲田 太一, 森 初果, 森 健彦, 伊藤 崇芳, 豊川 秀訓, 大隅 寛幸
Organizer
日本物理学会第63回年次大会
Place of Presentation
近畿大学(大阪)
Year and Date
2008-03-24
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[Presentation] o-TaS_3における電場誘起ディスコメンシュレーション2008
Author(s)
稲垣 克彦, 坪田 雅功, 東山 和樹, 市村 晃一, 丹田 聡, 山本 健一郎, 花咲 徳亮, 池田 直, 野上 由夫, 伊藤 崇芳, 豊川 秀訓
Organizer
日本物理学会第63回年次大会
Place of Presentation
近畿大学(大阪)
Year and Date
2008-03-23
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[Presentation] 時間分割2次元ディテクタを用いたθ-(BEDT-TIF)_2CsZn(SCN)_4の電流下X線回折実験2007
Author(s)
渡辺 真史, 山本 健一郎, 伊藤 崇芳, 花咲 徳亮, 池田 直, 野上 由夫, 豊川 秀訓, 野田 幸男, 稲田 太一, 須子 友博, 寺崎 一郎, 森 初果, 森 健彦
Organizer
日本物理学会第62回年次大会
Place of Presentation
北海道大学(札幌)
Year and Date
2007-09-21
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