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2013 Fiscal Year Annual Research Report

擬三角格子上の新奇な秩序状態と特異な外場応答の探索

Research Project

Project/Area Number 25287090
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

勝藤 拓郎  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00272386)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 茂生  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20251613)
奥田 哲治  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (20347082)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords電子相転移 / 単結晶 / 非線形伝導 / 熱電効果
Research Abstract

単結晶合成:AV13O18系においてA=Ba1-xSrxの混晶系の純良単結晶の合成に成功した。特にx=0.1の試料について、電気抵抗・帯磁率ともに2つの転移温度(電荷整列と三量体相転移)で明確な異常を示すことを明らかにした。今後はこれらの試料を用いて、熱電測定、NMR測定を行う。また、Ba2Ti13O22のTiサイトにVをドーピング(Ti1-xVx)した単結晶試料を作製し、x=1程度で200K付近の電子相転移が消失することを見出した。
新物質開発:hollandite AxB8O16はBイオンが三角格子から2列をとりだした梯子格子を形成する。BaxTi8O16の単結晶合成に成功し、作製時の還元条件によって室温でtetragonalとmonoclinicの試料が作り分けられること、またtetragonalの試料は200K付近に相転移があること、TEMの観察によりこの転移温度以下でincommensurateな超格子構造が現れることを明らかにした。
特異な外場応答:AV10O15系に関してパルス電場を用いた非線形抵抗を測定した。その結果相転移のあるBaV10O15、相転移のないSrV10O15ともに非線形抵抗が現れること、温度や試料の種類によらず電場と電気抵抗の絶対値によってスケーリングすることを見出した。このことは、この非線形抵抗が試料内の自発的な不均一状態に起因したpercolationに由来することを示唆している。さらにhollandite BaxTi8O16の熱起電力、熱伝導度を測定し、200Kの相転移で異常を示すことを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

連携研究者との共同研究であるNMR,放射光x線回折実験が遅れ気味ではあるが、それ以外の実験ははおおむね当初の予定通りに進捗している。さらにHollandite titanateの単結晶合成など、当初の予定以上に進んでいる部分もある。

Strategy for Future Research Activity

今年度は、基本的には当初の予定通りに進めていくが、連携研究者との共同研究であるNMR、放射光x線回折実験について、より重点的に進める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

当初購入予定であった電気測定用ミニスタットが、本科研費申請書提出後、採択決定前に、別予算によって購入可能となり、本科研費を使用する必要がなくなったため。
光誘起現象探索用のフェムト秒レーザーの劣化が当初予定したよりも著しく、本年度あるいは次年度早々に修理の必要があり、それに使用する予定である

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Anomalous metallic ground state in BaV13O182014

    • Author(s)
      T. Kanzaki, J. Fujioka, Y. Tokura, H. Kuwahara, and T. Katsufuji
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 89 Pages: 140401(R)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.89.140401

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Offstoichiometry on the Physical Properties of Sr2VO42014

    • Author(s)
      T. Ueno, J. Kim, M. Takata, and T. Katsufuji
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 83 Pages: 034708

    • DOI

      10.7566/JPSJ.83.034708

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced dynamics of spinel MnV2O42013

    • Author(s)
      K. Takubo, Y. Onishi, A. Furuhashi, A. Nogami, and T. Katsufuji
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 88 Pages: 214416

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.88.214416

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced dynamics in spinel and pyrochlore vanadates as Mott-Hubbard insulators with magnetic ordering2013

    • Author(s)
      A. Furuhashi, H. Nishihara, K. Takubo, and T. Katsufuji
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 88 Pages: 060410(R)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.88.060410

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic Phase Transition and an Anomalous Ordered Phase in Ba2Ti13O22 with 3d1 Ions on a Triangle-Based Lattice2013

    • Author(s)
      K. Takayama, T. Koyama, S. Mori, K. Kato, M. Takata, J. Fujioka, Y. Tokura, J. Miyazaki, and T. Katsufuji
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 110 Pages: 196405

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.110.196405

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Photoinduced dynamics of spinel MnV2O4 as a spin-orbital coupled system2014

    • Author(s)
      T. Katsufuji
    • Organizer
      14th Korea-Japan-Taiwan Workshop on SCES
    • Place of Presentation
      Muju, Korea
    • Year and Date
      20140222-20140224
    • Invited
  • [Presentation] 遷移金属酸化物におけるt2g軌道の自由度がもたらす新奇物性2013

    • Author(s)
      勝藤拓郎
    • Organizer
      物性研究所短期研究会「強相関電子系における局所対称性の破れと量子物性」
    • Place of Presentation
      柏
    • Year and Date
      20131127-20131129
    • Invited
  • [Presentation] Orbital ordering and trimerization in various vanadates with V ions on triangle-based lattices2013

    • Author(s)
      T. Katsufuji
    • Organizer
      LPBMS2013
    • Place of Presentation
      筑波
    • Year and Date
      20130829-20130831

URL: 

Published: 2015-05-28  

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