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2011 Fiscal Year Final Research Report

Strategic state-of-the-art solid state chemistry for new functional materials Exploring for new multi-functional materials

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 19GS0207
Research Category

Grant-in-Aid for Creative Scientific Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

SHIMAKAWA Yuichi  京都大学, 化学研究所, 教授 (20372550)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KURATA Hiroki  京都大学, 化学研究所, 教授 (50186491)
KIMURA Shigeru  (財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 副主席研究員 (50360821)
OGUCHI Tamio  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (90253054)
KAN Daisuke  京都大学, 化学研究所, 助教 (40378881)
SAITO Takashi  京都大学, 化学研究所, 助教 (40378857)
ONO Teruo  京都大学, 化学研究所, 教授 (90296749)
AZUMA Masaki  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (40273510)
KOBAYASHI Kensuke  京都大学, 化学研究所, 准教授 (10302803)
Project Period (FY) 2007 – 2011
Keywords固体化学 / 新物質合成 / 微細加工 / 構造解析 / 電子状態計算
Research Abstract

We introduced a strategic state-of-the-art concept into our solid state chemistry and sought new functional materials and new functional phenonena. During our research project, we found new materials such as oxide materials showing large negative thermal expansion and new phenomena like large magnetoresistance in silicon. We also revealed the mechanisms of new functional properties by analyzing the nano-size structures of the materials with synchrotron X-ray and high-resolution electron microscopy techniques, and by calculating electronic structures from the first principle calculations. The materials developed in our study will be useful for future information-technology society.

  • Research Products

    (47 results)

All 2012 2011 2010 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (13 results) Presentation (9 results) Book (2 results) Remarks (21 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] A-site magnetism in A-site-ordered perovskite-structure oxides2012

    • Author(s)
      Y. Shimakawa and T. Saito
    • Journal Title

      Physica Status Solidi B

      Volume: 249 Pages: 423-434

    • DOI

      DOI:10.1002/pssb.201147477

  • [Journal Article] Tunable Spin Polarization in Bismuth Ultrathin Film on Si(111)2012

    • Author(s)
      A. Takayama, T. Sato, S. Souma, T. Oguchi, and T. Takahashi
    • Journal Title

      Nano Lett

      Volume: 12 Pages: 1776-1779

    • DOI

      DOI:10.1021/nl2035018

  • [Journal Article] Direct observation of crystal defects in an organic molecular crystals of copper hexachlorophthalocyanine by STEM-EELS2011

    • Author(s)
      M. Haruta and H. Kurata
    • Journal Title

      Sci. Reprts

      Volume: 2 Pages: 252/1-4

    • DOI

      DOI:10.1038/srep00252

  • [Journal Article] Selective reduction of layers at low temperature in artificial superlattice thin films2011

    • Author(s)
      K. Matsumoto, M. Haruta, M. Kawai, A. Sakaiguchi, N. Ichikawa, H. Kurata, and Y. Shimakawa
    • Journal Title

      Sci. Reprts

      Volume: 1 Pages: 27/1-4

    • DOI

      DOI:10.1038/srep00027

  • [Journal Article] Colossal negative thermal expansion in BiNiO_3 induced by intermetallic charge transfer2011

    • Author(s)
      M. Azuma, W. T. Chen, H. Seki, M. Czpski, S. Olga, K. Oka, M. Mizumaki, T. Watanuki, N. Ishimatsu, N. Kawamura, S. Ishiwata, M. G. Tucker, Y. Shimakawa, and J. P. Attfield
    • Journal Title

      Nature Comm

      Volume: 2 Pages: 347/1-5

    • DOI

      DOI:10.1038/ncomms1361

  • [Journal Article] Multiferroic compounds with double-perovskite structures2011

    • Author(s)
      Y. Shimakawa, M. Azuma, and N. Ichikawa
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 4 Pages: 153-168

    • DOI

      DOI:10.3390/ma4010153

  • [Journal Article] Observation of the intrinsic pinning of a magnetic domain wall in a ferromagnetic nanowire2011

    • Author(s)
      T. Koyama, D. Chiba, K. Ueda, K. Kondou, H. Tanigawa, S. Fukami, T. Suzuki, N. Ohshima, N. Ishiwata, Y. Nakatani, K. Kobayashi, and T. Ono
    • Journal Title

      Nature Materials

      Volume: 10 Pages: 194-197

    • DOI

      DOI:10.1038/nmat2961

  • [Journal Article] Anisotropic oxygen diffusion at low temperature in perovskite-structure iron oxides2010

    • Author(s)
      S. Inoue, M. Kawai, N. Ichikawa, H. Kageyama, W. Paulus, and Y. Shimakawa
    • Journal Title

      Nature Chemistry

      Volume: 2 Pages: 213-217

    • DOI

      DOI:10.1038/nchem.547

  • [Journal Article] Orientation change of an infinite-layer structure LaNiO_2 epitaxial thin film by annealing with CaH_22010

    • Author(s)
      M. Kawai, K. Matsumoto, N. Ichikawa, M. Mizumaki, O. Sakata, N. Kawamura, S. Kimura, and Y. Shimakawa
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 10 Pages: 2044-2046

    • DOI

      DOI:10.1021/cg100178y

  • [Journal Article] Temperature-induced A-B intersite charge transfer in an A-site-ordered LaCu_3Fe_4O_12 perovskite2009

    • Author(s)
      Y. W. Long, N. Hayashi, T. Saito, M. Azuma, S. Muranaka, and Y. Shimakawa
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 458 Pages: 60-63

    • DOI

      DOI:10.1038/nature07816

  • [Journal Article] Large positive magneto-resistive effect in silicon induced by the space-charge effect2009

    • Author(s)
      M. P. Delmo, S. Yamamoto, S. Kasai, T. Ono, and K. Kobayashi
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 457 Pages: 1112-1115

    • DOI

      DOI:10.1038/nature07711

  • [Journal Article] Site-resolved oxygen K-edge ELNES of the layered double perovskite La_2CuSnO_62009

    • Author(s)
      S M. Haruta, H. Kurata, H. Komatsu, Y. Shimakawa, and S. Isoda
    • Journal Title

      Phys. Rev

      Volume: B, 80 Pages: 165123

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevB.80.165123

  • [Journal Article] First-Principles Study on the Magnetic Anisotropy in Multiferroic PbVO_3 and BiCoO_32009

    • Author(s)
      Y. Uratani, T. Shishidou, and T. Oguchi
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn

      Volume: 78 Pages: 084709/1-6

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.78.084709

  • [Presentation] New perovskite-structure oxides containing Fe with unusually oxidation states and unusual oxygen coordinations2011

    • Author(s)
      Y. Shimakawa
    • Organizer
      10th International Conference on Materials Chemistry
    • Place of Presentation
      Manchester, UK
    • Year and Date
      2011-07-06
  • [Presentation] Local analysis by transmission electron microscope2010

    • Author(s)
      H. Kurata
    • Organizer
      Japan-Taiwan Symposium on Innovative Synthesis for New Materials Chemistry
    • Place of Presentation
      Chiang Mai
    • Year and Date
      2010-12-04
  • [Presentation] High-Resolution X-ray Microdiffraction Analysis of Local Strain in Semiconductor Materials2010

    • Author(s)
      S. Kimura
    • Organizer
      The 10th International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Year and Date
      2010-11-03
  • [Presentation] Modification of Spin Wave Propagation by Current Injection2010

    • Author(s)
      T. Ono
    • Organizer
      American Physical Society March Meeting
    • Place of Presentation
      Portland, USA
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] New perovskite-type structure oxides : High-pressure synthesized bulks and epitaxially grown thin films2009

    • Author(s)
      Y. Shimakawa
    • Organizer
      Gordon Research Conferences, Solid State Chemistry
    • Place of Presentation
      Oxford, UK
    • Year and Date
      2009-09-02
  • [Presentation] Giant piezoelectric response under a misfit strain in PbTiO_3 : a first-principles study2009

    • Author(s)
      T. Oguchi
    • Organizer
      IMF-12 and ISAF-18
    • Place of Presentation
      Xian, China
    • Year and Date
      2009-08-23
  • [Presentation] Charge and orbital orderings in some new oxides2008

    • Author(s)
      M. Azuma
    • Organizer
      Workshop on Frontiers in Complex Oxides
    • Place of Presentation
      Santa Barbara, USA
    • Year and Date
      20080700
  • [Presentation] Tuning of the Spin-dependent Transport in Quantum Point Contacts2008

    • Author(s)
      K. Kobayashi
    • Organizer
      The 23rd Nishinomiya-Yukawa Memorial International Workshop
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2008-10-27
  • [Presentation] Multiferroic Bi_2NiMnO_6 with a Double-Perovskite Structure : High-Pressure Synthesized Bulk and Epitaxially Grown Thin Films2007

    • Author(s)
      Y. Shimakawa
    • Organizer
      Matrials Research Society, Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2007-11-27
  • [Book] 放射光が解き明かす驚異のナノの世界:キラキラ光るDVDにどうやってデータを記録するの2011

    • Author(s)
      木村滋
    • Total Pages
      125-127
    • Publisher
      ブルーバックス(講談社)
  • [Book] 密度汎関数法の発展-マテリアルデザインへの応用2011

    • Author(s)
      小口多美夫
    • Total Pages
      275-292
    • Publisher
      シュプリンガ・ジャパン
  • [Remarks] 新聞発表、等2011年度にScientific Reportsに報告した「原子分解能で有機結晶中の欠陥構造観察に成功」(倉田)は関連記事が産経新聞、京都新聞に掲載された

  • [Remarks] 2011年度にJpn. J. Appl. Phys.に報告した「圧電結晶の伸縮・変形を100万分の1秒でキャッチ」(木村)は、関連記事が日刊工業新聞に掲載された

  • [Remarks] 2011年度にScientific Reportsに報告した「人工超格子での酸素イオン拡散の制御に成功」(島川)は関連記事が京都新聞、日刊工業新聞、科学新聞に掲載された

  • [Remarks] 2011年度にNature Communicationsに報告した「温めると縮む新材料を発見」(東、島川)は関連記事が朝日新聞、京都新聞、日経産業新聞に掲載された

  • [Remarks] 2010年度にNature Materialsに報告した「磁石を使ったメモリに道:磁壁の電流による移動の要因を解明」(小林、小野)は関連記事が京都新聞に掲載された

  • [Remarks] 2010年度にNature Chemistryに報告した「固体酸化物における低温での酸素イオン拡散の解明」(島川)は関連記事が京都新聞、産経新聞、日経産業新聞、日刊工業新聞に掲載された他、Yahooニュースのトピックスにも取り上げられた

  • [Remarks] 2009年度にNatureに報告した「温度誘起サイト間電荷移動と負の熱膨張率の発見」(島川、東)は関連記事が毎日新聞、京都新聞、産経新聞、朝日新聞、中日新聞、日刊工業新聞、読売新聞に掲載された他、Nature Asia PacificのResearch Highlightにも選出された

  • [Remarks] 2009年度にNatureに報告した「空間電荷効果によるシリコンでの巨大磁気抵抗効果の発見」(小林、小野)は関連記事が朝日新聞、京都新聞、産経新聞、日刊工業新聞、読売新聞に掲載された

  • [Remarks] 受賞島川祐一「日本化学会学術賞」(2012.3)

  • [Remarks] 小林研介「湯川・朝永奨励賞」(2011.2)

  • [Remarks] 小林研介「船井学術賞」(2010.5)

  • [Remarks] 小林研介「日本物理学会若手奨励賞」(2009.3)

  • [Remarks] 小野輝男「大阪科学賞」(2009.9)

  • [Remarks] 小野輝男「日本IBM科学賞」(2008.11)

  • [Remarks] 小野輝男「サー・マーティン・ウッド賞」(2008.11)

  • [Remarks] 東正樹、島川祐一、高野幹夫「Thomson Scientific Research Front Award」(2008. 11)

  • [Remarks] 国際交流本研究では若手外国人を含むPDを採用し、人材育成と国際交流も積極的に行ってきた。特に、EUやアジア諸国から毎年数名の学生・若手研究者を長期滞在研究者として受け入れてきた他、博士後期課程の学生を中心に1~3ヵ月程度の海外研究滞在を積極的に支援し、国際共同研究も推進してきた。

  • [Remarks] ホームページ等

    • URL

      http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~shimakgr/

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.cmp.sanken.osaka-u.ac.jp/index_jp

  • [Remarks]

    • URL

      http://ssc1.kuicr.kyoto-u.ac.jp/indexj.html

  • [Remarks]

    • URL

      http://eels.kuicr.kyoto-u.ac.jp:8080/Root/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] Aサイト秩序型ペロブスカイト酸化物2009

    • Inventor(s)
      龍有文、島川祐一、林直顕、齋藤高志、東正樹、村中重利
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人京都大学
    • Industrial Property Number
      特許、特願2009-50505
    • Filing Date
      2009-03-04
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 磁気抵抗素子及び磁気感応スイッチ2009

    • Inventor(s)
      小林研介、小野輝男
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人京都大学
    • Industrial Property Number
      特許、特願2009-136275
    • Filing Date
      2009-06-05

URL: 

Published: 2013-07-31  

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