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2014 Fiscal Year Annual Research Report

強相関金属量子井戸構造による低次元伝導制御

Research Project

Project/Area Number 25887021
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

吉松 公平  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (30711030)

Project Period (FY) 2013-08-30 – 2015-03-31
Keywords量子井戸 / 酸化物エレクトロニクス
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、3d電子系の強相関酸化物を用いた金属量子井戸で発現する軌道選択的量子化が低次元伝導に与える影響を明らかにするため、様々な面方位基板上に極薄膜を作製し、その電子状態を明らかにすることを目的としている。 (110)面方位を持つSrTiO3基板上にSrVO3極薄膜を堆積し、(110)方向への強相関電子の量子閉じ込めを行なうと、(100)基板上のSrVO3と異なり量子化する3d t2gバンドに相違があることが明らかとなった。これは、基板面方位に対するd軌道の向きから説明可能である。
また、(111)方向への異種遷移金属Bサイトの交互積層となるダブルペロブスカイト酸化物の合成と物性探索を行なった。これは、(111)方向への量子閉じ込めと見なすことができる。パルスレーザー堆積法によりMn/Feが交互積層したLa2MnFeO6薄膜の合成を行ない、SQUID測定から磁性の発現を明らかにした。また放射光電子分光とX線吸収分光から価電子帯の状態密度を測定し、MnおよびFeの価数が3価であり電子数が(Mn3+)d4-(Fe3+)d5の組み合わせであることを明らかにした。さらに、X線磁気円二色性を用いた元素選択的な磁気状態の評価から、La2MnFeO6においてはKanamori-Goodenough則による理論予測と異なり、Mn-O-Feの超交換相互作用に由来するフェリ磁性が発現することを明らかにした。また、ダブルペロブスカイト酸化物ではその他にもSr2CoRuO6薄膜の合成に成功しており、Co/Ru交互積層に由来する磁性の発現が確認されている。今後、X線磁気円二色性実験を通して、磁気基底状態を明らかにして行く予定である。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Synthesis and magnetic properties of double-perovskite oxides La2MnFeO6 thin films2015

    • Author(s)
      K. Yoshimatsu, K. Nogami, K. Watarai, K. Horiba, H. Kumigashira, O. Sakata, T. Oshima, and A. Ohtomo
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 91 Pages: 054421-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.91.054421

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Direct Growth of Metallic TiH2 Thin Films by Pulsed-Laser Deposition2015

    • Author(s)
      K. Yoshimatsu, T. Suzuki, N. Tsuchimine, K. Horiba, H. Kumigashira, T. Oshima, and A. Ohtomo
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express

      Volume: 8 Pages: 035801-1-4

    • DOI

      10.7567/APEX.8.035801

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Bandwidth-controlled metal-insulator transition in epitaxial PrNiO3 ultrathin films induced by dimensional crossover2014

    • Author(s)
      E. Sakai, K. Yoshimatsu, M. Tamamitsu, K. Horiba, A. Fujimori, M. Oshima, and H. Kumigashira,
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 104 Pages: 171060-1-4

    • DOI

      1063/1.4874980

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thickness-dependent ferromagnetic metal-to-paramagnetic insulator transition in La0.6Sr0.4MnO3 thin films studied by x-ray magnetic circular dichroism2014

    • Author(s)
      G. Shibata, K. Yoshimatsu, E. Sakai, V. R. Singh, V. K. Verma, K. Ishigami, T. Harano, T. Kadono, Y. Takeda, T. Okane, Y. Saitoh, H. Yamagami, A. Sawa, H. Kumigashira, M. Oshima, T. Koide, and A. Fujimori
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 89 Pages: 235123-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.89.235123

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoemission and DMFT study of electronic correlations in SrMoO3: Effects of Hund’s rule coupling and possible plasmonic sideband2014

    • Author(s)
      H. Wadati, J. Mravlje, K. Yoshimatsu, H. Kumigashira, M. Oshima, T. Sugiyama, E. Ikenaga, A. Fujimori, A. Georges, A. Radetinac, K. S. Takahashi, M. Kawasaki, and Y. Tokura
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 90 Pages: 205131-1-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.90.205131

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of magnetically hard grain boundaries in double-perovskite Sr2FeMoO62014

    • Author(s)
      Y. Takahashi, V. K. Verma, G. Shibata, T. Harano, K. Ishigami, K. Yoshimatsu, T. Kadono, A. Fujimori, A. Tanaka, F. -H. Chang, H. -J. Lin, D. J. Huang, C. T. Chen, B. Pal, and D. D. Sarma
    • Journal Title

      Europhys. Lett.

      Volume: 108 Pages: 27003-p1-p4

    • DOI

      10.1209/0295-5075/108/27003

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電気化学的Li挿入によるWO3エピタキシャル薄膜の金属化2015

    • Author(s)
      相馬 拓人 , 吉松 公平 , 丹羽 三冬 , 大島 孝仁 , 大友 明
    • Organizer
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] 配向を制御したα-Fe2O3薄膜のインピーダンス測定評価2015

    • Author(s)
      増子 尚徳 , 吉松 公平 , 大島 孝仁 , 大友 明
    • Organizer
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] CaxSm1-xTiO3エピタキシャル薄膜の作製と電気特性評価2015

    • Author(s)
      岡部宏和 , 吉松 公平 , 大島 孝仁 , 大友 明
    • Organizer
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] ダブルペロブスカイト型Sr2CoRuO6の薄膜成長と物性2015

    • Author(s)
      渡会 啓介 , 吉松 公平 , 大島 孝仁 , 大友 明
    • Organizer
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] 低原子価Ti系薄膜の合成と超伝導物性制御2015

    • Author(s)
      吉松 公平
    • Organizer
      第52回化合物磁性材料研究会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2015-02-20 – 2015-02-20
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis and spectroscopic study on double-perovskite oxide thin films2014

    • Author(s)
      K. Yoshimatsu, K. Nogami, K. Watarai, H. Mashiko, E. Sakai, H. Kumigashira, O. Sakata, T. Oshima, and A. Ohtomo
    • Organizer
      Energy Materials Nanotechnology
    • Place of Presentation
      Chengdu, China
    • Year and Date
      2014-09-22 – 2014-09-25
    • Invited
  • [Presentation] TiOX薄膜の合成と物性2014

    • Author(s)
      吉松 公平、大島 孝仁、大友明
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] Li脱挿入によるLiTi2O4超伝導-絶縁状態間の可逆的スイッチング2014

    • Author(s)
      丹羽 三冬 , 吉松 公平 , 大島 孝仁 , 大友 明
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] 配向を制御したα-Fe2O3薄膜の半導体光電極特性2014

    • Author(s)
      増子 尚徳 , 吉松 公平 , 大島 孝仁 , 大友 明
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [Presentation] ダブルペロブスカイト型La2TiFeO6の薄膜成長と物性2014

    • Author(s)
      渡会 啓介 , 吉松 公平 , 大島 孝仁 , 大友 明
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20

URL: 

Published: 2016-06-01  

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