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副格子の自由度を持つ結晶構造における新奇な強相関物性の開拓

Research Project

Project/Area Number 04J10203
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biophysics/Chemical physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大串 研也  東京大学, 物性研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords構造相転移 / Re酸化物 / 超伝導体 / 高圧合成 / 金属絶縁体転移 / Ir酸化物 / 磁性 / 単結晶育成
Research Abstract

Cd_2Re_2O_7はパイロクロア型酸化物で唯一の超伝導体であるが、近年、200K付近の構造相転移に注目が集まっている。低温相では反転対称性が破れており、光第2次高調波が発生する。また、構造相転移に関わるソフトフォノンが観測されている。こうしたポーラー金属状態への転移に対する共有結合性の効果を明らかにするために、よりイオン結合的なCa_2Re_2O_7と、より共有結合的なPb_2Re_2O_7に対する精密物性測定を行った。
帯磁率と比熱から、Pb_2Re_2O_7では構造相転移温度が280Kに上昇する一方で、Ca_2Re_2O_7では転移は消失していることを見出した。透過電子顕微鏡により、Pb_2Re_2O_7の低温相が、空間群F43mあるいはその部分群で記述される事を明らかにした。共有結合が強まるにつれ反転対称性の破れた結晶構造が安定化される点は、強誘電体物質の典型であるペロブスカイト型Ti酸化物と類似している。Ca_2Re_2O_7,Cd_2Re_2O_7,Pb_2Re_2O_7いずれの物質においても、ポーラー金属相は良い金属伝導を示す一方で、空間群Fd3mで記述される高温相では、電気抵抗率がほとんど温度変化を示さない。この異常の起源として、ソフトフォノンと電子の結合に由来するポーラロン伝導を、新たに提案した。ポーラー金属状態と超伝導状態との相関を調べるために、100mKまでの極低温磁化測定を行った。その結果、Ca_2Re_2O_7とPb_2Re_2O_7は、超伝導転移を示さない事が分かった。超伝導相の有無は、極性金属状態の有無とは対応が無く、他の制御パラメーターに支配されている事が明らかとなった。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (11 results)

  • [Journal Article] Spin-lattice coupling in ferroelectric helical magnets : Comparison between the cases of (Tb, Dy) Mn03 and CoCr2042007

    • Author(s)
      Taka-hisa Arima, Yuichi Yamasaki, Takeshi Goto, Satoshi Iguchi, Kenya Ohgushi, Shigeki Miyasaka, Yoshinori Tokura
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 76

      Pages: 23602-23602

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spin-flop multicritical phenomena in Mn2AS4 (A = Si and Ge)2007

    • Author(s)
      K.Ohgushi, Y.Ueda
    • Journal Title

      The Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310

      Pages: 1291-1291

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Crystal morphology and dislocation microstructures of CaIr03, A TEM study of an analogue of the MgSi03 post perovskite phase2006

    • Author(s)
      Nobuyoshi Miyajima, Kenya Ohgushi, Masaki Ichihara, Takehiko Yagi
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters 33

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Photoinduced dynamics of sublattice magnetization in ferrimagnets : FeCr2S4 and CoCr2S42006

    • Author(s)
      Takeshi Ogasawara, Kenya, Ohgushi, Hiroshi Okamoto, Yoshinori Tokura
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 75

      Pages: 83707-83707

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Metal-Insulator Transition in Cal-xNaxIr03 with Post-Perovskite Structure2006

    • Author(s)
      K.Ohgushi, H.Gotou, T.Yagi, Y.Kiuchi, F.Sakai, Y.Ueda
    • Journal Title

      Physical Review B 74

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Anomalous Magnetic Properties of Fe2GeS4 and Mn2SiS42006

    • Author(s)
      K.Ohgushi, Y.Ueda
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings 850

      Pages: 1277-1277

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Anisotropic Anomalous Hall Effect of Topological Origin in Carrier-Doped FeCr_2S_42006

    • Author(s)
      Kenya Ohgushi, Shigeki Miyasaka, Yoshinori Tokura
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 75

      Pages: 13710-13710

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] High-Pressure Synthesis and Magnetic Properties of Orthorhombic CuRh_2O_42006

    • Author(s)
      K.Ohgushi, Y.Ueda
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 75

      Pages: 23707-23707

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Gigantic Kerr rotation induced by a d-d transition resonance in MCr2S4 (M=Mn, Fe)2005

    • Author(s)
      K.Ohgushi, T.Ogasawara, Y.Okimoto, Y.Tokura
    • Journal Title

      Physical Review B 72

      Pages: 155114-155114

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Anomalous magnetic properties near the spin-flop bicritial point in Mn2AS4 (A=Si and Ge)2005

    • Author(s)
      K.Ohgushi, Y.Ueda
    • Journal Title

      Physical Review Letters 95

      Pages: 217202-217202

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] General Features of Photoinduced Spin Dynamics in Ferromagnetic and Ferrimagnetic Compounds2005

    • Author(s)
      T.Ogasawara, K.Ohgushi, Y.Tomioka, K.S.Takahashi, H.Okamoto, M.Kawasaki, Y.Tokura
    • Journal Title

      Physical Review Letters 94

      Pages: 87202-87202

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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