Novel physical properties induced by mobile ions in strongly correlated electron systems

• Project/Area Number: 17K05034
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Applied materials
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: KAWASAKI Yu 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (10346588)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 浩一 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20284317) ; 岸本 豊 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (80201458)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: 可動イオン / 遷移金属酸化物 / 強相関系 / 金属絶縁体転移 / 電荷分離の微視的観測 / 強相関電子系 / 物性実験

Outline of Final Research Achievements

In transition metal oxides with defects, we have investigated how the motion of ions affects the 3d electronic state of transition metal and causes unique physical phenomena such as metal-insulator transition. Especially, in one of the mixed-valence vanadium oxides, it has been revealed that the metal-insulator transition is caused by silver ion ordering, which triggers the charge ordering of 3d electrons on vanadium. It is considered that the charge ordering pattern is strongly associated with the arrangement of silver ions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果により，可動イオンの運動や秩序/無秩序が物質の電気・磁気的性質を支配する電子の状態にどのような影響を与えるのかが明らかになった。この結果は酸化物の材料設計に新しい指針を与え，可動イオンのイオンダイナミクスが引き起こす新しい電子物性の創出に結びつくと期待される。また，欠損が構造や電子状態と結びついて面白い物性を示す系が，物性研究の対象として大きく広がっていくと考えられる。

Research Products

• [Int'l Joint Research] マックスプランク物理学研究所(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] 中国科学院(中国)
• [Journal Article] NMR Study of Magnetic Structure in α-CoV2O6 (2020)
  • Author(s): Kawasaki Yu、Mori Hiro、Kishimoto Yutaka、Nakamura Koichi、He Zhangzhen、Itoh Mitsuru
  • Journal Title: JPS Conf. Proc. Volume: 30 Pages: 011088-011088
  • DOI: 10.7566/jpscp.30.011088
  • NAID: 130007736975
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 51V-NMR study of charge order induced by cation order in δ-Ag2/3V2O5 (2017)
  • Author(s): Kawasaki Y.、Morioka R.、Kishimoto Y.、Nakamura K.、Nishiyama K.、Koyama T.、Mito T.、Baba T.、Yamauchi T.、Isobe M.、Ueda Y.
  • Journal Title: Journal of Physics: Conf. Series Volume: 807 Pages: 062001-062001
  • DOI: 10.1088/1742-6596/807/6/062001
  • NAID: 120006535042
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] α-CoV2O6における磁気構造とスピンダイナミクス (2020)
  • Author(s): 川崎祐，岸本豊，中村浩一，真岸孝一，何長振，伊藤満
  • Organizer: 日本物理学会年次大会
• [Presentation] バナジウムブロンズAg2/3V2O5における金属絶縁体転移のNMRによる研究 (2019)
  • Author(s): 川崎祐,岸本 豊,中村浩一,水戸毅,磯部正彦,馬場拓行, 山内徹，上田寛
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
• [Presentation] NMR Study of Magnetic Structure in α-CoV2O6 (2019)
  • Author(s): Yu Kawasaki, Hiro Mori, Yutaka Kishimoto, Koichi Nakamura, Zhangzhen He, and Mitsuru Itoh
  • Organizer: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A15型超伝導体V3SiのSi-NMRによる研究 (2019)
  • Author(s): 野尻野旭, 森寛央, 川崎祐, 岸本豊, 中村浩一, 小山岳秀, 水戸毅, 八島光晴, 椋田秀和, 小手川恒, 菅原仁
  • Organizer: 日本物理学会年次大会
• [Presentation] A15型超伝導体V3SiのSi-NMRによる研究 (2018)
  • Author(s): 森寛央, 野尻野旭, 川崎祐, 岸本豊, 中村浩一, 小山岳秀, 水戸毅, 八島光晴, 椋田秀和, 小手川恒, 菅原仁
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
• [Presentation] α-CoV2O6における磁気構造のNMRによる研究 (2018)
  • Author(s): 森寛央, 川崎祐, 岸本豊, 中村浩一, 何長振, 伊藤満
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
• [Presentation] Na系遷移金属酸化物における電気伝導のNa組成依存性 (2018)
  • Author(s): 中村浩一
  • Organizer: 日本物理学会年次大会
• [Presentation] Na系遷移金属酸化物における局所構造とNa+イオンの運動状態 (2017)
  • Author(s): 中村浩一
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
• [Presentation] A15型超伝導体V3SiのSi-NMRによる研究II (2017)
  • Author(s): 川崎祐
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会