2020 Fiscal Year Annual Research Report
中性子を用いた複合アニオン化合物の構造同定と物性解明
Publicly Offered Research
Project Area | Synthesis of Mixed Anion Compounds toward Novel Functionalities |
Project/Area Number |
19H04683
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
南部 雄亮 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60579803)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 物性実験 / 中性子散乱 / 複合アニオン / 構造解析 |
Outline of Annual Research Achievements |
(1) 結晶構造の量子臨界現象から注目されるBa1-xSrxAl2O4について、比熱、熱伝導、中性子散乱によるフォノン測定から低エネルギー励起を調べた。母物質の強誘電体BaAl2O4は結晶性の高い物質であり、第一原理計算ともよく整合するフォノン励起を示し、van Hove特異点を示すことがわかった。Srを置換していくことで結晶性物質からアモルファスに変化し、そのフォノンはboson peakを示唆するグラス的な振る舞いを示すことが分かった。本物質は結晶性とアモルファスを濃度によって制御できる初の確認例である。成果は現在論文査読中である。 (2) ペロブスカイト型構造を持つPb3Fe2O5F2において、磁性の複合アニオン化による影響について調べた。群論を用いた磁気構造解析から、高温相で面内方向を向く磁気モーメントは構造相転移を経た低温相では面直に変化することを突き止めた。第一原理計算の結果と合わせて、複合アニオン化によって結晶場が変化し、結晶場準位の軌道自由度でモーメントの向きを説明することができた。成果は現在論文投稿準備中である。 (3) 鉄系梯子型物質BaFe2Se3、BaFe2S3を混晶化することで複合アニオン化を行った。X線回折、電気抵抗、光学伝導度測定、粉末中性子回折によりBaFe2(S1-xSex)3の温度・濃度相図を決定した。x = 0.23付近で磁気構造の相境界が存在すること、鉄系化合物で重要な軌道自由度がこの物質群にも寄与していることを明らかにした。成果はPhys. Rev. Bに出版された。 (4) 既知物質で最長のCo-O結合長を持つBa2CoO2Ag2Te2を高圧合成により新たに合成した。磁気構造により同定したモーメントサイズをCo-O結合長による結晶場変化によって理解できた。成果はInorg. Chem.に出版された。
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Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(41 results)
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[Journal Article] Dichotomy between orbital and magnetic nematic instabilities in BaFe2S32020
Author(s)
S. Hosoi, T. Aoyama, K. Ishida, Y. Mizukami, K. Hashizume, S. Imaizumi, Y. Imai, K. Ohgushi, Y. Nambu, M. Kimata, S. Kimura, and T. Shibauchi
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Journal Title
Physical Review Research
Volume: 2
Pages: 043293/1-6
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Observation of Magnon Polarization2020
Author(s)
Y. Nambu, J. Barker, Y. Okino, T. Kikkawa, Y. Shiomi, M. Enderle, T. Weber, B. Winn, M. Graves-Brook, J. Tranquada, T. Ziman, M. Fujita, G.E.W. Bauer, E. Saitoh, and K. Kakurai
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 125
Pages: 027201/1-6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Structural, electrical, magnetic, and optical properties of iron-based ladder compounds BaFe2(S1-xSex)32020
Author(s)
S. Imaizumi, T. Aoyama, R. Kimura, K. Sasaki, Y. Nambu, M. Avdeev, Y. Ikemoto, T. Moriwaki, Y. Imai, and K. Ohgushi
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 102
Pages: 035104/1-6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] POLANO: Wide angle spin analysis using polarizing supermirrors m = 5.52020
Author(s)
M. Schneider, C. Schanzer, P. Boni, U. Filges, M. Fujita, Y. Nambu, M. Ohkawara, T. Yokoo, S. Itoh
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Journal Title
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
Volume: 976
Pages: 164272/1-6
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 偏極中性子散乱装置POLANOによる交差相関物理の解明2021
Author(s)
横尾哲也, 金子直勝, 伊藤晋一, 林浩平, 猪野隆, 齋藤開, 林田洋寿, 藤田全基, 大河原学, 池田陽一, 南部雄亮, 谷口貴紀, 奥隆之, 大山研司, 小野寛太, 羽合孝文
Organizer
2020年度量子ビームサイエンスフェスタ
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[Presentation] JRR-3における大学管理中性子ビーム実験装置の現状2020
Author(s)
大河原学, 浅見俊夫, 杉浦良介, 川名大地, 篠崎知子, 南部雄亮, 池田陽一, 藤田全基, 益田隆嗣, 中島多朗, 山室修, 坂田茉美, 加藤友章
Organizer
日本中性子科学会第20回年会
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[Presentation] 磁気HOMO-LUMO相互作用の変化に由来するPb3Fe2O5F2 のスピン再配向メカニズム2020
Author(s)
岡研吾, 林直顕, 草野圭弘, 越智正之, 黒木和彦, 青山拓也, 大石克嘉, 高野幹夫, 石井悠衣, 森茂夫, 陰山洋, 南部雄亮
Organizer
日本セラミックス協会第33回秋季シンポジウム
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[Presentation] Inelastic Neutron Scattering Spectrometers in JRR-32020
Author(s)
T. Masuda, T. Nakajima, T.J. Sato, Y. Nambu, M. Fujita, K. Ohoyama, O. Yamamuro, T. Osakabe, K. Kaneko, H. Yamauchi, M. Takeda
Organizer
QENS/WINS 2020
Int'l Joint Research / Invited
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