2次元正方格子をとる遷移金属オキシカルコゲナイドの電子物性

• 研究課題/領域番号: 15K05441
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 分島 亮 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (10292046)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 二次元正方格子 / 磁性 / 遷移金属オキシカルコゲナイド / オキシカルコゲナイド / 遷移金属 / 正方格子 / 複合アニオン

研究成果の概要

二次元構造を有する５元系鉄オキシセレナイドを固相反応法で合成を試みた。目的相はCuにセレナイドイオンが４配位した層とFeに酸素が５配位し、FeO5ピラミッドが頂点共有した層とが交互に積層した構造をとっており、CuとFeは正方格子を形成している。
これまでの成果からCuは１価、Mは３価であることが分かっており、遷移金属が低温で磁気転移を示すことを見出してきた。
粉末中性子回折測定により、CuとFeとがそれぞれ独立したサイトを占めることが決定できた。低温では磁気反射が観測され長距離磁気秩序を示していることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Crystal structures, magnetic properties, and DFT calculation of B-site defected 12L-perovskites Ba2La2MW2O12 (M = Mn, Co, Ni, Zn) (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Doi, Makoto Wakeshima, Keitaro Tezuka, Yue Jin Shan, Kenji Ohoyama, Sanghyun Lee, Shuki Torii, Takashi Kamiyama, and Yukio Hinatsu
  • 雑誌名: Journal of Physics: Condensed Matter 巻: 29 号: 36 ページ: 3658021-11
  • DOI: 10.1088/1361-648x/aa7c9b
  • NAID: 120006517683
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Magnetic Properties of the Melilite-type Oxysulfide Sr2MGe2S6O: Magnetic Interactions Enhanced by Anion Substitution (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Endo, Y. Doi, M. Wakeshima, K. Suzuki, Y. Matsuo, K. Tezuka, T. Otsuki, Y. J. Shan and Y. Hinatsu
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 56 号: 5 ページ: 2459-2466
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b02505
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chemical Vapor Dposition of NbS2 from a Chloride Source with H2 Flow: Orientation Control of Ultrathin Crystals Directly Grown on SiO2/Si Substrate and Charge Wave Transition (2016)
  • 著者名/発表者名: akashi Yanase, Sho Watanabe Mengting Weng, Makoto Wakeshima, Yukio Hinatsu, Taro Nagahama, Toshihiro Shimada
  • 雑誌名: Crystal Growth & design 巻: 16 号: 8 ページ: 4467-4472
  • DOI: 10.1021/acs.cgd.6b00601
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 低次元構造を持つPbMn2Ni6Te3O18型化合物の新規合成と物性評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 溝口 誠祥、土井 貴弘、分島 亮、日夏 幸雄
  • 学会等名: 第56回セラミックス基礎科学討論会
• [学会発表] 三元系ロジウムカルコゲナイドの電気的，磁気的性質 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤孝憲、分島亮、日夏幸雄
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学(広島県東広島市)
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] Crystal Structures and Magnetic Properties of New Quasi-one-dimensional Rare Earth Molybdenum Oxides (2016)
  • 著者名/発表者名: Makoto Wakeshima
  • 学会等名: Rare Earths 2016
  • 発表場所: 北海道大学(北海道札幌市)
  • 年月日: 2016-06-06
  • 国際学会