Study on strongly correlated ternary transition metal nitride synthesized by H2-N2 gas method.

2011 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21760531
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Inorganic materials/Physical properties
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: WAKI Takeshi 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50463906)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Keywords: η-カーバイド / 幾何学的フラストレーション / メタ磁性転移 / 強相関電子系 / 遷移金属窒化物 / 非フェルミ液体

Research Abstract

Physical properties of Fe3Mo3N and(Fe1-xCox)_3Mo_3N systems have been studied comprehensively. In this study, a non-Fermi-liquid behavior without any tuning such as physical pressure and/or chemical doping was found for the first time. NFL behavior suggests the existence of quantum critical point in the vicinity of pure Fe_3Mo_3N. Field and substitution induced ferromagnetic phases were found as was expected. The constructed phase diagram is not trivial, suggesting the effect of geometrical frustration inherent in theη-carbide-type compound. Related compound Fe_3W_3N(a ferromagnet TC=110 K) and Fe_6W_6N(an antiferromagnet TN=75 K) were synthesized by HIP method for the first time.

Research Products

• [Journal Article] Magnetic susceptibility ofη-carbide-type molybdnum and tungsten carbides and nitrides (2012)
  • Author(s): T. Waki, S. Terazawa, Y. Umemoto, Y. Tabata, Y. Murase, M. Kato, J. Hirota, H. Nakamura
  • Journal Title: J. Phys.: Conf. Ser Volume: 344 Pages: 012017
• [Journal Article] Geometric frustration in the stella quadrangula lattice and metamagnesims in Fe3Mo3N (2012)
  • Author(s): H. Nakamura, S. Terazawa, T. Waki, Y. Tabata, M. Takigawa
  • Journal Title: J. Phys.: Conf. Ser Volume: 344 Pages: 012011
• [Journal Article] HIP synthesis ofη-carbide-type nitrides Fe3W3N and Fe6W6N and their magnetic properties (2011)
  • Author(s): T. Waki, S. Terazawa, Y. Tabata, Y. Murase, M. Kato, K. Hirota, S. Ikeda, H. Kobayashi, K. Sato, K. Kindo, H. Nakamura
  • Journal Title: J. Alloys Compd Volume: 509 Pages: 9451
• [Journal Article] Interplay between quantum criticality and geometrical frustration in Fe3Mo3N with stella quadrangula lattice (2011)
  • Author(s): T. Waki, S. Terazawa, T. Yamazaki, Y. Tabata, K. Sato, A. Kondo, K. Kindo, M. Yokoyama, Y. Takahashi, H. Nakamura
  • Journal Title: EPL Volume: 94 Pages: 37004
• [Journal Article] Metamagnetism ofη-carbide-type transition-metal carbides and nitrides (2011)
  • Author(s): T. Waki, S. Terazawa, Y. Umemoto, Y. Tabata, K. Sato, A. Kondo, K. Kindo, H. Nakamura
  • Journal Title: J. Phys.: Conf. Ser Volume: 320 Pages: 012069
• [Journal Article] Geometric frustration in Itinerant Electron Magnets (2011)
  • Author(s): H. Nakamura, S. Terazawa, T. Waki, Y. Tabata, T. Koyama, T. Kohara
  • Journal Title: AIP Conf. Proc Volume: 1347 Pages: 238
• [Journal Article] Itenarant Electon Metamagnetism inη-Carbide-Type Compound Co3Mo3C (2010)
  • Author(s): T. Waki, Y. Umemoto, S. Terazawa, Y. Tabata, A. Kondo, K. Sato, K. Kindo, S. Alconchel, F. Sapina, H. Nakamura
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 79 Pages: 093793
• [Journal Article] Non-Fermi-Liquid Behavior on Iron-Based Itinerant Electron Magnet Fe3Mo3N (2010)
  • Author(s): T. Waki, S. Terazawa, Y. Tabata, F. Oba, C. Michioka, K. Yoshimura, S. Ikeda, H. Kobayashi, K. Ohoyama, H. Nakamura
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 79 Pages: 043701
• [Presentation] η-カーバイド型化合物の磁歪測定 (2012)
  • Author(s): 和氣剛, 山本将貴, 田畑吉計, 石田憲二, 中村裕之
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-26
• [Presentation] タングステン系η-12型カーバイドの置換効果 (2012)
  • Author(s): 古澤大介, 和氣剛, 田畑吉計, 近藤晃弘, 金道浩一, 中村裕之
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] M3Al2TC(M=Nb, Ta, T=Cr, Mn, Fe, Co)の磁性 (2012)
  • Author(s): 平松良朗, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] イータカーバイド型化合物Fe6W6Cの基底状態 (2011)
  • Author(s): 中村裕之, 和氣剛, 田畑吉計, 山本将貴, 道岡千城, 吉村一良
  • Organizer: 粉体粉末冶金協会平成23年度秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2011-10-28
• [Presentation] タングステン系η-カーバイドの磁性 (2011)
  • Author(s): 古澤大介, 和氣剛, 田畑吉計, 近藤晃弘, 金道浩一, 中村裕之
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] M3Al2TC(M=Nb, Ta, T=Cr, Mn, Fe, Co)の磁性 (2011)
  • Author(s): 平松良朗, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] 遍歴電子メタ磁性体Fe3Mo3Nの高磁場物性 (2011)
  • Author(s): 山本将貴, 田畑吉計, 和氣剛, 中村裕之, 鳴海康雄, 野尻浩之, 石田憲二, 中井祐介
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] η-12型炭化物の磁性 (2011)
  • Author(s): 和氣剛, 山崎照夫, 田畑吉計, 近藤晃弘, 金道浩一, 中村裕之
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] イータカーバイド型遷移金属炭化物の磁性 (2011)
  • Author(s): 中村裕之, 和氣剛, 田畑吉計
  • Organizer: 粉体粉末冶金協会平成23年度春期大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2011-06-01
• [Presentation] HIP法によるイータカーバイド型遷移金属化物の合成 (2010)
  • Author(s): 和氣剛, 寺澤慎祐, 田畑吉計, 中村裕之, 村瀬康, 加藤将樹, 廣田健
  • Organizer: 粉体粉末冶金協会平成22年度秋季大会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2010-11-10
• [Presentation] Co3Mo3Cの遍歴電子メタ磁性転移 (2010)
  • Author(s): 梅本康記, 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 近藤晃弘, 佐藤桂輔, 金道浩一, Silvia Alconchel, Fernando Sapina, 中村裕之
  • Organizer: 日本物理学会2010年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] イータカーバイド型遷移金属炭化物窒化物の合成と物性 (2010)
  • Author(s): 和氣剛, 寺澤慎祐, 梅本康記, 田畑吉計, 村瀬康, 加藤将樹, 廣田健, 中村裕之
  • Organizer: 日本物理学会2010年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] Fe3Mo3Nの微視的研究 (2010)
  • Author(s): 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 山崎照夫, 中村裕之, 瀧川仁, 横山淳
  • Organizer: 日本物理学会2010年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] Co置換系(FexCo1-x) 3Mo3Nの57Fe核メスバウアー測定 (2010)
  • Author(s): 池田修悟, 和氣剛, 寺澤慎祐, 中村裕之, 小林寿夫
  • Organizer: 日本物理学会2010年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] 遍歴電子メタ磁性体Fe3Mo3Nの高磁場比熱 (2010)
  • Author(s): 田畑吉計, 寺澤慎祐, 和氣剛, 中村裕之, 鳴海康雄, 野尻浩之
  • Organizer: 日本物理学会2010年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2010-09-25
• [Presentation] 星型四面体格子のフラストレーションとFe3Mo3Nのスピン液体状態 (2010)
  • Author(s): 中村裕之, 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 高橋慶紀
  • Organizer: 日本物理学会2010年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] Fe3Mo3NのCo置換効果 (2010)
  • Author(s): 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之
  • Organizer: 日本物理学会第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-22
• [Presentation] Fe3Mo3Nの非フェルミ液体的挙動 (2010)
  • Author(s): 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之, 道岡千城, 吉村一良, 佐藤桂輔, 金道浩一, 高橋慶紀
  • Organizer: 日本物理学会第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] ηカーバイド型鉄化合物の構造と磁性 (2009)
  • Author(s): 中村裕之, 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計
  • Organizer: 粉体粉末冶金協会平成21年度春季大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-10-27
• [Presentation] Fe3Mo3Nの基底状態 (2009)
  • Author(s): 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之, 池田修悟, 小林寿夫
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2009-09-27
• [Presentation] 遷移金属窒化物Fe3Mo3Nにおける幾何学的フラストレーション (2009)
  • Author(s): 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之
  • Organizer: 粉体粉末冶金協会平成21年度春季大会
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学
  • Year and Date: 2009-06-02