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新奇な物性を示すAサイト秩序型ペロブスカイト酸化物の探索的研究

研究課題

研究課題/領域番号 11J00196
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 無機化学
研究機関京都大学

研究代表者

遠山 武範  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードペロブスカイト酸化物 / 高圧合成 / 磁気特性 / 異常高原子価 / 異常原子価
研究概要

本研究は、「新奇な物性を示す五サイト秩序型ペロブスカイト酸化物の探索的研究」というテーマで遂行された。本研究の目的は、Aサイト秩序型ペロブスカイト酸化物AA'_3B_4O_<12>に焦点を当て、今までにない電気的、磁気的性質、電子状態を有する物質を合成し、それらの構造や物性を詳細に解明することである。
本年度の研究においては、A'サイトにMnを含むYMn_3Al_4O_<12>に焦点を当て、その基底状態における磁気特性について詳しく調べるため、粉末中性子回折測定を行った。高圧法を利用した複数回の合成の結果、ほぼ単相試料の作製に成功し、その中でも特に不純物の少ない試料を選別して、粉末中性子回折測定を行った。粉末中性子回折測定のRietveld解析の結果、YMn_3Al_4O_<12>は基底状態においてG型反強磁性構造をとることが新たに明らかになった。この研究結果は、2012年粉末冶金国際会議(Powder Metallurgy World Congress (PM2012)のプロシーディングスに掲載された。
さらに、当該研究室において、より高い圧力下での物質合成を可能にするため、新たに高圧発生装置を導入し、その立ち上げを行った。立ち上げにおいてはまず、荷重量に対する発生圧力の較正を行った。圧較正は、既に高圧下で構造相転移を起こし、それに伴って電気抵抗変化を起こすことが知られている金属について、高圧下での電気抵抗を測定することで行った。複数回の測定の結果、加圧に伴う各金属の電気抵抗変化を観測することに成功し、従って圧力較正を行うことに成功した。次に実際に高圧下で加熱を行い、試料の合成を試みた。最大13GPaまで加圧を行い、その圧力下での加熱を行った結果、粉末X線回折によって試料が単相で作製されたことを確認し、新装置を利用して高圧下での試料作製が行えることを実証した。
また、前年度において合成、磁気特性の解明を行った新物質La_<1-x>Na_xMn_3Ti_4O_<12>の研究成果については、本年度内に学術論文としてまとめられ、国際学術誌であるChemistry of Materials誌に掲載された。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Valence Change of A' -Site Mn by A-Site Doping in La_1-xNa_xMn_3Ti_4O_12.2013

    • 著者名/発表者名
      遠山武範、Mark S. Senn、齊藤高志、Wei-tin Chen、Chiu C. Tang、J. Paul Attfield、島川祐一
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 25 号: 2 ページ: 178-183

    • DOI

      10.1021/cm303182u

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Material Design, Synthesis and Magnetic Properties of Novel A-Site-Ordered Perovskites AMn_3Al_4O_122012

    • 著者名/発表者名
      遠山武範、齊藤高志、島川祐一
    • 雑誌名

      Proceedings of Powder Metallurgy World Congress (PM2012)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Material Design and High-Pressure Synthesis of Novel A-Site-Ordered Perovskites AMn3Al4012 (A=Y, Yb, and Dy)2011

    • 著者名/発表者名
      齊藤高志、遠山武範、島川祐一
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 84 号: 7 ページ: 802-806

    • DOI

      10.1246/bcsj.20100335

    • NAID

      130004152941

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Material Design, Synthesis and Magnetic Properties of Novel A-Site-Ordered Perovskites AMn_3Al_4O_122012

    • 著者名/発表者名
      遠山武範、齊藤高志、島川祐一
    • 学会等名
      Powder Metallurgy World Congress (PM2012)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2012-10-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 共鳴X線回折によるAサイト秩序型ペロブスガイド酸化物La_1-xNa_xMn_3Ti_4O_12の構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      遠山武範、齊藤高志、Mark Senn、Wei-tin Chen、Chiu Tang、J. Paul Attfield、島川祐一
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Cation stoichiometry of A-site ordered perovskites Lal-xNaxMn3Ti4O122012

    • 著者名/発表者名
      遠山武範、齊藤高志、島川祐一
    • 学会等名
      Japan-UK-Taiwan meeting "Synthesis and Properties of New Functional Materials"
    • 発表場所
      京都大学化学研究所
    • 年月日
      2012-01-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 新規Aサイト秩序型ペロブスカイトLal-xNaxMn3Ti4O12の合成及び物性2011

    • 著者名/発表者名
      遠山武範、齊藤高志、島川祐一
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成23年度春季大会
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場
    • 年月日
      2011-06-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~shimakgr/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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