強弾性ー強磁性交差相関解明

• 研究課題/領域番号: 15K13674
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 井上 克也 広島大学, 理学研究科, 教授 (40265731)
• 研究協力者: 中山 祐輝 , 大学院生
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 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: multiferroic / ferroelastic / ferromagnetic / organic inorganic hybrid / molecule-based material / マルチフェロイック / 強弾性 / 傾角反強磁性 / 強弾性ドメイン / 磁気ドメイン / マルチフェロイクス / 弾性ー磁性相互作用 / 磁気ヒステリシス / 強弾性転移 / 弱強磁性

研究成果の概要

マルチフェロイクス分野で強弾性を含む強い交差相関の現象に関しては研究が進んでいない。本研究の結果、新しい磁性―強弾性マルチフェロイックの合成に成功した。結晶は、2次元有機ー無機ペロブスカイト化合物であり、室温以上の温度で強弾性転移を、約１００Ｋに傾角反強磁性転移を起こす。傾角反強磁性相では、ヒステリシスの開く方向に著しい方向依存性がある。しかもヒステリシスの開く方向は、強弾性ドメイン方向によって制御が可能であった。この事実は驚くべきもので、強弾性ドメインと磁気ドメインが強く結合していることを示している。

研究成果

• [雑誌論文] Symmetry, Structure, and Dynamics of Monoaxial Chiral Magnets (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Togawa, Yusuke Kousaka, Katsuya Inoue, and Jun-ichiro Kishine
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 85 号: 11 ページ: 112001-112001
  • DOI: 10.7566/jpsj.85.112001
  • NAID: 210000134137
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Progressive Transformation between Two Magnetic Ground States for One Crystal Structure of a Chiral Molecular Magnet (2016)
  • 著者名/発表者名: Li Li, Sadafumi Nishihara, Katsuya Inoue, Mohamedally Kurmoo
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 55 号: 6 ページ: 3047-3057
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b02956
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Synthesis, Crystal Structure, and Magnetic Properties of a Chiral Cyanide-Bridged Bimetallic Framework K3[MnII(l-asp)]6[CrIII(CN)6]・2H2O (2016)
  • 著者名/発表者名: Li Li, Sadafumi Nishihara, Katsuya Inoue, Mohamedally Kurmoo
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 55 号: 1 ページ: 300-306
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b02399
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cu(II) complex with nitronyl nitroxide whose paramagnetism is suppressed by temperature decrease and/or pressure increase (2016)
  • 著者名/発表者名: N. A. Artiukhova, G. V. Romanenko, A. S. Bogomyakov, I. Yu. Barskaya, S. L. Veber, M. V. Fedin, K. Yu. Maryunina, K. Inoue, V. I. Ovcharenko
  • 雑誌名: JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, 巻: 47 号: 47 ページ: 11157-11163
  • DOI: 10.1039/c6tc03216h
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] S = 1/2 Triangular-lattice antiferromagnets Ba3CoSb2O9 and CsCuCl3 ーRole of Spin-orbit coupling, crystalline electric field effect and Dzyaloshinsky-Moriya interaction ー (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Sera, Y. Kousaka, J. Akimitsu, M. Sera, T. Kawamata, Y. Koike, and K. Inoue
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 94 号: 21 ページ: 214408-214408
  • DOI: 10.1103/physrevb.94.214408
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Biomimetic Transformation by a Crystal of a Chiral Mn-II-Cr-III Ferrimagnetic Prussian Blue Analogue (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshida, K. Inoue, K. Kikuchi, M. Kurmoo
  • 雑誌名: CHEMISTRY OF MATERIALS, 巻: 28 号: 19 ページ: 7029-7038
  • DOI: 10.1021/acs.chemmater.6b02852
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Size Dependence of Discrete Change in Magnetization in Single Crystal of Chiral Magnet Cr1/3NbS2 (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Tsuruta, M. Mito, Y. Kousaka, J. Akimitsu, J. Kishine, Y. Togawa, and K. Inoue
  • 雑誌名: Journal of Appied Physics 巻: 120 号: 14 ページ: 143901-143901
  • DOI: 10.1063/1.4964427
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Magnetic Hardness for the Canted Antiferromagnetic, Ferroelectric and Ferroelastic Layered Perovskite-like (C2H5NH3)2[FeIICl4] (2015)
  • 著者名/発表者名: Jing Han Sadafumi Nishihara,Katsuya Inoue, and Mohamedally Kurmoo
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 54 号: 6 ページ: 2866-2874
  • DOI: 10.1021/ic5030229
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Investigation of structural changes in chiral magnet Cr1/3NbS2 under application of pressure (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Mito, T. Tajiri, K. Tsuruta, H. Deguchi, J. Kishine, K. Inoue, Y. Kousaka, Y. Nakao, and J. Akimitsu
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 117 号: 18 ページ: 183904-183904
  • DOI: 10.1063/1.4919833
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] "A Heterospin Pressure Sensor" (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Y. Maryunina,a X. Zhang, S. Nishihara, K. Inoue, V. A. Morozov, G. V. Romanenko, V. I. Ovcharenko,
  • 雑誌名: J. Mat. Chem. C, 巻: 3 号: 30 ページ: 7788-7791
  • DOI: 10.1039/c5tc01005e
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] "Multiple structural transformations coupled with switchable magnetic and dielectric responses in an amphidynamic crystal of 4'-tert-butylbenzylpyridinium bis(maleonitrile- dithiolate)nickelate" (2015)
  • 著者名/発表者名: W. -H. Ning, L. Zhai, J. -L. Liu, X. -M. Ren, K. Ichihashi, S. Nishihara, K. Inoue,
  • 雑誌名: J. Mat. Chem. C, 巻: 3 号: 30 ページ: 7906-7915
  • DOI: 10.1039/c5tc00676g
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Study of Magnetic Domain Dynamics Using Nonlinear Magnetic Responses: Magnetic Diagnostics of the Itinerant Magnet MnP (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Mito, H. Matsui, K. Tsuruta, H. Deguchi, J. Kishine, K. Inoue, Y. Kousaka, S. Yano, Y. Nakao, and J. Akimitsu
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 84 号: 10 ページ: 104707-104707
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.104707
  • NAID: 210000133705
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] "Characteristic responses of a phospholipid molecular layer to polyols" (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakata S, Deguchi A, Seki Y, Furuta M, Fukuhara K, Nishihara S, Inoue K, Kumazawa N, Mashiko S, Fujihira S, Goto M, Denda M,
  • 雑誌名: Colloids Surf B Biointerfaces, 巻: 136 ページ: 594-599
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2015.09.035
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] CHIRAL EFFECTS ON PHYSCAL PROPERTIES (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Inoue
  • 学会等名: International Symposium on Solid State Chemistry
  • 発表場所: Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research, Bangalore, India
  • 年月日: 2016-12-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Coupling of Ferroelasticity and Canted antiferromagnetism in the Two-Dimensional Organic-Inorganic Perovskite-type Multiferronics (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Nakayama, Saya Aoki, Jing Han, Kseniya Maryunina, Sadafumi Nishihara, Takashi Suzuki, Katsuya Inoue
  • 学会等名: International Symposium on Solid State Chemistry
  • 発表場所: Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research, Bangalore, India
  • 年月日: 2016-12-01
  • 国際学会
• [学会発表] 有機無機複合ペロブスカイト型化合物における弱強磁性と強弾性分域制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中山 祐輝, 西原 禎文, 芥川 智行, 鈴木 孝至, 井上 克也
  • 学会等名: 日本化学会中国四国支部大会 香川大会
  • 発表場所: 香川大学 幸町キャンパス
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] CHIRAL EFFECT ON MAGNETISM (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Inoue
  • 学会等名: MOLECULAR MAGNETS 2016
  • 発表場所: Novosibirsk, Russia
  • 年月日: 2016-09-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] SPONTANEOUS CHIRAL RESOLUTION OF HETROSPIN COMPLEXES BASED ON TRANSITION METAL IONS AND ACHIRAL NITROXIDES (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Maryunina, N. Morita, M. Murakami, H. Kitao, S. Sato, S. Nishihara, and K. Inoue
  • 学会等名: MOLECULAR MAGNETS 2016
  • 発表場所: Novosibirsk, Russia
  • 年月日: 2016-09-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] EVALUATION OF ELECTRONIC STATE FOR CARRIER-DOPED MOLECULAR SPIN LADDER, Li2([18]crown-6)3[Ni(dmit)2]2(H2O) (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Ichihashi, S. Nishihara, D. Konno, K. Maryunina, K. Inoue, K. Toyoda, T. Akutagawa and T. Nakamura
  • 学会等名: MOLECULAR MAGNETS 2016
  • 発表場所: Novosibirsk, Russia
  • 年月日: 2016-09-19
  • 国際学会
• [学会発表] PRESSURE SWITCHING OF MAGNETIC EXCHANGE INTERACTIONS IN COPPER(II) COMPLEXES WITH 3-PYRIDYL-SUBSTISUTED NITROXIDES (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Yamaguchi, S. Nishihara, K. Inoue, K. Maryunina, G. Romanenko, I. Barskaya, S. Veber, and M. Fedin
  • 学会等名: MOLECULAR MAGNETS 2016
  • 発表場所: Novosibirsk, Russia
  • 年月日: 2016-09-19
  • 国際学会
• [学会発表] S=1/2三角格子反強磁性体Ba3CoSb2O9とCsCuCl3の異なる磁気挙動とその起源 (2016)
  • 著者名/発表者名: 世良文香, 高阪勇輔, 秋光純, 世良正文, 井上克也, 川股隆行, 小池洋二
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会[物性]
  • 発表場所: 金沢大学 角間キャンパス
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Coupling of Ferroelasticity and Canted Antiferromagnetism in the Two-Dimensional Organic-Inorganic Multiferroics (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Nakayama, Jing Han, Kseniya Maryunina, Sadafumi Nishihara, Takashi Suzuki, Katsuya Inoue
  • 学会等名: ICMM2016 The 15th International Conference on Molecule-Based Magnets
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] Coordination Chemistry Approach for Chiral Magnet (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Inoue, Li Li, Natsuki Morita, Kotaro Hayashi, Kseniya Maryunina, Sadafumi Nishihara
  • 学会等名: 42nd International Conference on Coordination Chemistry ICCC2016
  • 発表場所: Brest, France
  • 年月日: 2016-07-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Pressure Tune of Spin-Crossover-like Phenomenon in Cu(II)-Nitroxide Complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: Kseniya Maryunina, Sadafumi Nishihara,Katsuya Inoue,Galina Romanenko, Victor Ovcharenko
  • 学会等名: 42nd International Conference on Coordination Chemistry ICCC2016
  • 発表場所: Brest, France
  • 年月日: 2016-07-03
  • 国際学会
• [学会発表] Dielectric properties of Preyssler-type polyoxometalate with lanthanide ion fluctuations (2016)
  • 著者名/発表者名: C. Kato, S. Nishihara, K. Maryunina, R. Tsunashima, Y. Tatewaki, K. Inoue
  • 学会等名: 42nd International Conference on Coordination Chemistry ICCC2016
  • 発表場所: Brest, France
  • 年月日: 2016-07-03
  • 国際学会
• [学会発表] Crystal Design and Physical properties of Chiral Magnets (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Inoue
  • 学会等名: International Conference on Synthetic Matals ICSM2016
  • 発表場所: Guangzhou, China
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Amino Acids Engaged Cyanide Bridged Bimetallic MOFs toward Chiral Molecular Magnets (2016)
  • 著者名/発表者名: Li Li
  • 学会等名: International Conference on Synthetic Matals ICSM2016
  • 発表場所: Guangzhou, China
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] Chiral Materials: synthesis strategies and characterization (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Inoue
  • 学会等名: Brain Storming on Chiral Modulations
  • 発表場所: Zaragoza, Spain
  • 年月日: 2016-05-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Crystal Design and Growth and properties of Chiral Magnets (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Inoue
  • 学会等名: 5th International Conference on Superconductivity and Magnetism- ICSM2016
  • 発表場所: Fethiye トルコ
  • 年月日: 2016-04-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] CHIRAL EFFECTS ON SOLID STATE PHYSICS (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Inoue
  • 学会等名: National Conference on 'Structure and Chemistry of Materials
  • 発表場所: The Maharaja Sayajirao University of Baroda, Vadodara, India
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] "有機-無機ペロブスカイト型化合物(C6H5C2H4NH3)2FeCl4の構造相転移と磁気物性" (2015)
  • 著者名/発表者名: 中山祐輝, 韓晶, Kseniya Maryunina, 西原禎文, 井上克也
  • 学会等名: 第 9 回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] "Structure and Physical Properities of Octacyano-Bridged Compounds Containing W and Cu" (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayaka Sera, Kseniya Maryunina, Sadafumi Nishihara and Katsuya Inoue
  • 学会等名: The 5th EUROPEAN CONFERENCE ON MOLECULAR MAGNETISM
  • 発表場所: Zaragoza, Spain
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] "Synthesis, Structure and Magnetic Properties of Chiral Magnetic Materials using Achiral Ligands and Transition Metals" (2015)
  • 著者名/発表者名: Natsuki Morita, Hiroki Kitao, Syoya Sato, Kseniya Maryunina, Sadafumi Nishihara and Katsuya Inoue
  • 学会等名: The 5th EUROPEAN CONFERENCE ON MOLECULAR MAGNETISM
  • 発表場所: Zaragoza, Spain
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] "State-of-the-Arts and Future of Chiral Magnets" (2015)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Inoue
  • 学会等名: The 5th EUROPEAN CONFERENCE ON MOLECULAR MAGNETISM
  • 発表場所: Zaragoza, Spain
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] "Magnetic diagnostics using nonlinear magnetic responses" (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaki Mito, Kazuki Tsuruta, Jun-ichiro Kishine , Yusuke Kousaka, Jun Akimitsu, Katsuya Inoue
  • 学会等名: The 5th EUROPEAN CONFERENCE ON MOLECULAR MAGNETISM
  • 発表場所: Zaragoza, Spain
  • 年月日: 2015-09-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] "Chiral Helimagnetism and Chiral Magnetic Soliton Lattice in Inorganic Chiral Magnetic Materials" (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kousaka,Tamami Koyama, Kazuki Ohishi, Jun-ichi Suzuki, Yukino Miyamoto, Ayaka Sera, Haruhiko Hiraka, Katsuya Inoue, Jun Akimitsu
  • 学会等名: 第６回欧州中性子線回折国際会議 (VI European Conference on Neutron Scattering(ECNS2015))
  • 発表場所: Zaragoza, Spain
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] "芳香環を有する有機-無機ペロブスカイト型化合物 (C6H5CnH2nNH3) 2FeCl4(n=1,2)の合成と物性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中山祐輝，韓晶，Maryunina, Kseniya，西原禎文，鈴木孝至，井上克也
  • 学会等名: 錯体化学若手の会
  • 発表場所: 山口県 セントコア山口
  • 年月日: 2015-08-06
• [学会発表] "Evaluation of Electronic State for Carrier-doped [Ni(dmit)2]- Spin Ladder Compound" (2015)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Ichihashi, Sadafumi Nishihara, Daisuke Konno, Kseniya Maryunina, Akiko Sasaki, Stephen Wimperis, Shogo Kawaguchi, Yoshiki Kubota, Katsuya Inoue, Tomoyuki Akutagawa, and Takayoshi Nakamura
  • 学会等名: The 22nd International Conference on the Chemistry of the Organic Solid State 12-17 July, 2015
  • 発表場所: Toki Messe, Niigata, Japan
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] "Magnetically Isolated Cuprate Spin Ladders" (2015)
  • 著者名/発表者名: Sadafumi Nishihara, Xiao Zhang, Yuki Nakano, Kseniya Maryunina and Katsuya Inoue
  • 学会等名: 5th Asian Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: Hong Kong University, Hong Kong, China
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] "Dielectric Properties of Polyoxometalate with Ion Fluctuation" (2015)
  • 著者名/発表者名: Chisato Kato, Sadafumi Nishihara, Kseniya Maryunina, Ryo Tsunashima, Yoko Tatewaki, Katsuya Inoue
  • 学会等名: 5th Asian Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: Hong Kong University, Hong Kong, China
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] "Synthesis and Magnetic Properites of Chiral Maganese Complex with m-Methoxyphenyl Nitronyl nitroxide radical" (2015)
  • 著者名/発表者名: Natsuki Morita, Hiroki Kitao, Sadafumi Nishihara, Katsuya Inoue
  • 学会等名: Symposium on Molecular Chirality
  • 発表場所: Shinjuku, Japan
  • 年月日: 2015-06-12
• [学会発表] "NaBaCr2(PO4)3 : A High-Symmetry Chiral Weak Ferromagnet" (2015)
  • 著者名/発表者名: Yukino Miyamoto, Yusuke Kosaka, Kseniya Maryunina, Sadafumi Nishihara, Katsuya Inoue
  • 学会等名: Symposium on Molecular Chirality
  • 発表場所: Shinjuku, Japan
  • 年月日: 2015-06-12
• [学会発表] "Tc = 5.8 K を持つ Wv と CuⅡ を含むキラル磁性体の構造と物性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 世良文香, 西原禎文, 井上克也
  • 学会等名: Symposium on Molecular Chirality
  • 発表場所: Shinjuku, Japan
  • 年月日: 2015-06-12
• [学会発表] "分子内空間におけるイオン揺らぎの発現" (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤智佐都，西原禎文，Maryunina Kseniya，綱島亮，帯刀陽子，井上克也
  • 学会等名: キラル物性研究拠点および日本学術振興会先端拠点形成事業 「スピンキラリティを軸にした先端材料コンソーシアム」共同研究会
  • 発表場所: 広島大学 イノベーションプラザ
  • 年月日: 2015-04-17
• [備考] 広島大学大学院理学研究科化学専攻固体物性科学研究グループ
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/kotai/
• [備考] 化学制御Chiralityが拓く新しい磁性
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/kotai/KibanS/t005/t005/index.html