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Spin-crossover in the cobalt oxides from a microscopic viewpoint and its field effects

Research Project

Project/Area Number 16K05443
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

Asaka Toru  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80525973)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 阿部 伸行  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (70582005)
Research Collaborator ARIMA Taka-hisa  
KOSHIHARA Shinya  
OKIMOTO Yoichi  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsスピンクロスオーバー / 遷移金属酸化物 / 構造解析 / 磁性 / 強相関系
Outline of Final Research Achievements

The Correlations between physical properties and crystal structures in the complex cobalt oxides were investigated to understand the spin-crossover phenomenon. The spin state of intermediate temperature phase in typical spin-crossover compound lanthanum cobaltate was discussed by means of the structure analyses. The spin states in some of cobalt oxides were successfully transformed by controlling of the crystal structures. Furthermore, the external field effect, such as light and pressure, on the spin-crossover phenomena was also examined in the aspects of crystal structures and textures.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

遷移金属イオンの一部は同一の価数ながら電子軌道を異にする状態(スピン状態)を取りうることがある。遷移金属錯体などではスピン状態の変化により磁性や電気的性質、色などが変化することが知られている。スピン状態が熱や圧力、光などにより変化することをスピンクロスオーバーというが、本研究ではスピンクロスオーバーを示す複合コバルト酸化物について物性と結晶構造の相関について調べ、スピンクロスオーバーにより引き起こされる構造相転移など遷移金属酸化物特有の現象を見出した。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Ordinary and extraordinary structural phase transitions in the perovskite-related layered compound Sr3W2O92019

    • Author(s)
      Urushihara Daisuke、Asaka Toru、Fukuda Koichiro、Sakurai Hiroya
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 99 Issue: 9 Pages: 094104-094104

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.094104

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-pressure synthesis and crystal structure of the strontium tungstate Sr3W2O92018

    • Author(s)
      D. Urushihara, T. Asaka, K. Fukuda, H.Sakurai
    • Journal Title

      Acta Crystallograhica C

      Volume: 74 Issue: 2 Pages: 120-124

    • DOI

      10.1107/s2053229617017879

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of the High-Pressure Phase of Ba3W2O9 and Determination of Its Crystal Structure2017

    • Author(s)
      D. Urushihara, T. Asaka, K. Fukuda, H.Sakurai
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 56 Issue: 21 Pages: 13007-13013

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b01755

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystallographic features related to a van der Waals coupling in the layered chalcogenide FePS32016

    • Author(s)
      Chisato Murayama, Momoko Okabe, Daisuke Urushihara, Toru Asaka, Koichiro Fukuda, Masahiko Isobe, Kazuo Yamamoto, Yoshitaka Matsushita
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 120 Issue: 14 Pages: 142114-142114

    • DOI

      10.1063/1.4961712

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ペロブスカイト関連化合物Sr3W2O9の逐次相転移2018

    • Author(s)
      漆原大典, 浅香透, 福田功一郎, 櫻井 裕也
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第74 回学術講演会
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  • [Presentation] Ar+イオン照射によるLaCoO3の構造変化2018

    • Author(s)
      駒淵舞, 浅香透, 福田功一郎, 阿部伸行, 有馬孝尚
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第74 回学術講演会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 二重ペロブスカイト酸化物TbBaCo2O5+δ(δ ≦ 0.5) の構造相転移と電気・磁気物性2018

    • Author(s)
      岩間洋昂, 鈴木達也, 漆原大典, 浅香透, 福田功一郎, 阿部伸行, 有馬孝尚
    • Organizer
      日本セラミックス協会2018 年秋季シンポジウム
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 二重ペロブスカイトコバルト酸化物RBaCo2O5+d (R = Eu, Gd, Tb) の結晶学的ドメイン構造とスピン状態転移2018

    • Author(s)
      浅香透, 鈴木達也, 岩間洋昂, 漆原大典, 福田功一郎, 山田重樹, 阿部伸行, 有馬孝尚
    • Organizer
      日本物理学会2018 年秋季大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Structural phase transition and physical properties in the double perovskite Co oxides TbBaCo2O5+δ(δ ≦ 0.5)2018

    • Author(s)
      Y. Iwama, T. Suzuki, D. Urushihara, T. Asaka, K. Fukuda, N. Abe, T. Arima
    • Organizer
      8th International Workshop on Advanced Ceramics
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observation of lattice modulations related to magnetic ordering and spin state in the cross-correlated materials2018

    • Author(s)
      T. Asaka
    • Organizer
      International Symposium on Microscopy & Microanalysis of Materials (ISMMM) 2018
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ar+イオンビーム照射によるLaCoO3の構造変化2018

    • Author(s)
      駒淵舞, 漆原大典, 浅香透, 福田功一郎, 阿部伸 行, 有馬孝尚
    • Organizer
      第28 回日本MRS年次大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] A(TiO)Cu4(PO4)4 (A = Ba, Sr)の構造相転移2018

    • Author(s)
      漆原大典, 浅香透, 福田功一郎, 木村健太, 木村剛
    • Organizer
      日本物理学会第73回年次大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 層状ペロブスカイト化合物Sr3W2O9の高圧合成と構造相転移2018

    • Author(s)
      漆原大典, 浅香透, 福田功一郎, 櫻井裕也
    • Organizer
      日本セラミックス協会2018年年会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Structural Phase Transition Accompanied with Spin-state Transition in the Double Perovskite Cobaltates2017

    • Author(s)
      Toru Asaka, Tatsuya Suzuki, Daisuke Urushihara, Koichiro Fukuda, Nobuyuki Abe, Taka-hisa Arima
    • Organizer
      The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2017)
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2017-08-27
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 二重ペロブスカイトコバルト酸化物の変調構造と構造相転移2017

    • Author(s)
      浅香透、鈴木達也、漆原大典、飯沼壱成、福田功一郎、阿部伸行、有馬孝尚
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第73回学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2017-05-30
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] X型六方晶フェライトSr2Co2Fe28O46の結晶構造および磁性2017

    • Author(s)
      駒淵舞, 木全祐介, 浅香透, 福田功一郎
    • Organizer
      日本セラミックス協会2018年年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Structural dynamics of EuBaCo2O5.38 by ultlafast time resolved electron diffraction2017

    • Author(s)
      N. Keio, H. Murakami, M. Hada, T. Nishikawa, Y.Yamashita, T.Yokoya, J. Matsuo, T.Asaka, T. Suzuki, N.Abe, T.-H. Arima, A. Ozawa, Y. Okimoto, S. Koshihara
    • Organizer
      Current trends in Optical and X-Ray metrologies of key enabling nanomaterials/devices for the Ubiquitous Society, renewable energy and health (OptoX NANO)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 時間分解電子線回折法を用いたEuBaCo2O5.38の構造ダイナミクス計測2017

    • Author(s)
      羽田真毅, 慶尾直哉, 村上寛虎, 西川亘, 山下善文, 林靖彦, 横谷尚睦, 松尾二郎, 浅香透, 鈴木達也, 阿部伸行, 有馬孝尚, 沖本洋一, 腰原伸也
    • Organizer
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 二重ペロブスカイトコバルト酸化物NdBaCo2O5+δ (δ > 0.5)の結晶構造解析2017

    • Author(s)
      飯沼 壱成、鈴木 達也、漆原 大典、浅香 透、福田 功一郎、阿部 伸行、有馬 孝尚
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第30回秋季シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Ba(TiO)Cu4(PO4)4の構造相転移2017

    • Author(s)
      漆原 大典, 浅香 透, 福田 功一郎, 木村 健太, 木村 剛
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第30回秋季シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] GdBaFe2O5における電荷秩序逐次相転移がミクロ組織に与える影響2017

    • Author(s)
      松村 知輝,漆原 大典,浅香 透,福田 功一郎,小西 伸弥,田中 勝久
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第30回秋季シンポジウム
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Correlation among Structure, Magnetism and Electron Transport due to Successive Charge Ordering Transition in GdBaFe2O52017

    • Author(s)
      T. Matsumura, D. Urushihara, T. Asaka, K. Fukuda, S. Konishi, K. Tanaka, T. Abe, D. Tsuru, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa
    • Organizer
      International Union of Materials Research Societies-The 15th International Conference on Advanced Materials 2017
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Structural Phase Transition Accompanied with Spin-state Transition in the Double Perovskite Cobaltates2017

    • Author(s)
      T. Asaka, T. Suzuki, D. Urushihara, K. Fukuda, N. Abe, T. Arima
    • Organizer
      International Union of Materials Research Societies-The 15th International Conference on Advanced Materials 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 二重ペロブスカイトコバルト酸化物の変調構造と構造相転移2017

    • Author(s)
      浅香透、鈴木 達也、漆原 大典、飯沼 壱成、福田 功一郎、阿部 伸行、有馬 孝
    • Organizer
      第73回 日本顕微鏡学会学術講演会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] GdBaFe2O5における電荷秩序逐次相転移に伴う結晶構造と組織変化の観察2017

    • Author(s)
      松村 知輝,漆原 大典,浅香 透,福田 功一郎,小西 伸弥,田中 勝久,安部 友啓,水流 大地,森吉 千佳子,黒岩 芳弘
    • Organizer
      第73回 日本顕微鏡学会学術講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 透過電子顕微鏡を用いたBa3W2O9高圧相の結晶構造の決定2017

    • Author(s)
      漆原 大典, 浅香 透, 福田 功一郎, 櫻井 裕也
    • Organizer
      第73回 日本顕微鏡学会学術講演会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 二重ペロブスカイトGdBaFe2O5の電荷秩序相における結晶構造2016

    • Author(s)
      松村知輝、漆原大典、浅香透、福田功一郎、小西伸弥、田中勝久、安部友啓、水流大地、森吉千佳子、黒岩芳弘
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-13
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] マルチプローブ解析による遷移金属カルコゲナイドの結晶構造と磁気物性2016

    • Author(s)
      浅香透、村山知里、漆原大典、福田功一郎、磯部正彦、中村真一、不破章雄
    • Organizer
      日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2016-09-07
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      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] セラミックデータブック 2018/192018

    • Author(s)
      浅香透・漆原大典
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      株式会社テクノプラザ
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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