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スピン正20面体結晶の構造と磁性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H04018
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京理科大学

研究代表者

田村 隆治  東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 教授 (50307708)

研究協力者 ゴメス シーザー ペイ  
佐藤 卓  
カオ ヒュイボ  
廣戸 孝信  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード正20面体クラスター / 近似結晶 / 準結晶 / 磁性 / 正20面体 / スピンクラスター / クラスター磁性 / 金属物性 / スピン20面体
研究成果の概要

本研究は、結晶中の強磁性スピン正20面体の属性を解明すること、及び、その制御法を確立することを目的として研究を行ったものである。主な研究成果は3つあり、一つ目として、Au-Al-(Gd,Tb)系スピン正20面体結晶の単結晶構造解析を行い、その構造決定に成功した。二つ目として、Au-Al-Tb系スピン正20面体結晶の粉末中性子回折実験を行い、その磁気構造の決定に成功した。三つ目として、数多くの合金系でスピン正20面体結晶を作製し、その基底磁気状態が平均価電子数のみで良く整理されることを見い出し、また、スピングラス、強磁性、反強磁性相の存在域を解明するとともに、その磁性制御法を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、固体中の正20面体が精緻な磁性物理学の対象となった。とりわけ、5つしかないプラトンの正凸多面体のうちの2つの多面体(正12面体、正20面体)を構造単位に有する夥しい結晶群の磁性の理解への第一歩と見なすことができる。また、本研究は、“クラスター磁石”という学問領域が物理学・材料科学において創出されるための第一歩とも見なすことができる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 13件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Antiferromagnetic order is possible in ternary quasicrystal approximants2018

    • 著者名/発表者名
      A. Ishikawa, T. Fujii, T. Takeuchi, T. Yamada, Y. Matsushita, and R. Tamura
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 22

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.220403

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing of the pseudogap via thermoelectric properties in the Au-Al-Gd quasicrystal approximant2017

    • 著者名/発表者名
      Asuka Ishikawa, Yoshiki Takagiwa Kaoru Kimura and Ryuji Tamura
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 号: 10 ページ: 104201-104201

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.104201

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phenomenological Magnetic Model in Tsai-Type Approximants2016

    • 著者名/発表者名
      Takanori Sugimoto, Takami Tohyama, Takanobu Hiroto, Ryuji Tamura
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 5 ページ: 053701-053701

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.053701

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Ag-Ga-R系準結晶及び近似結晶の作製と磁性2019

    • 著者名/発表者名
      小室和樹 鈴木慎太郎 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Au-Al-Tb系近似結晶の磁性2019

    • 著者名/発表者名
      櫻井晶 鈴木慎太郎 藤井武則 常盤和靖 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Au-Ga-Ce系1/1近似結晶の作製と電気抵抗2019

    • 著者名/発表者名
      元売明瑞紗 鈴木慎太郎 服部将之 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Au-(Ga,Ge)-Ce系1/1近似結晶の磁性2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木慎太郎 元売明瑞紗 尾中槙子 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 正二十面体準結晶のフェイゾン比熱2019

    • 著者名/発表者名
      張旋 伊田佳祐 田村隆治 上村祥史 徳本有紀 枝川圭一
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 新規Ag系準結晶の作製2018

    • 著者名/発表者名
      小室和樹 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ag-SM-RE系準結晶の作製と磁性2018

    • 著者名/発表者名
      長沼慶祐 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Au系Tsai型1/1近似結晶の単結晶作製と磁性2018

    • 著者名/発表者名
      稲垣和樹 石川明日香 常盤和靖 廣戸孝信 藤井武則 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Au-Al-Tb系近似結晶の作製と磁性Ⅱ2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井晶 石川明日香 常盤和靖 藤井武則 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Au-SM-RE系1/1近似結晶の物性2018

    • 著者名/発表者名
      服部将之 石川明日香 常盤和靖 室裕司 藤井武則 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Au-SM-Eu系近似結晶の作製と磁性2018

    • 著者名/発表者名
      吉田昌平 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Au-Al-Tb近似結晶の磁気構造2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤卓 石川明日香 櫻井晶 Maxim Avdeev 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Au-Al-RE系1/1近似結晶の磁性2017

    • 著者名/発表者名
      石川明日香,常盤和靖,藤井武則,竹内恒博,田村隆治
    • 学会等名
      第21回準結晶研究会
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道・札幌市)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Au-Al-Yb系1/1近似結晶の作製と磁性2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤夏,石川明日香,廣戸孝信,常盤和靖,室裕司,前島尚行,町田晃彦,綿貫徹,田村隆治
    • 学会等名
      第21回準結晶研究会
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道・札幌市)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Au-Sn-Yb系2/1近似結晶の作製と磁性2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木伶,常盤和靖,田村隆治
    • 学会等名
      第21回準結晶研究会
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道・札幌市)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Au-SM-Gd(SM=Al,Ga)系1/1近似結晶の電気伝導2017

    • 著者名/発表者名
      服部将之,石川明日香,常盤和靖,室裕司,竹内恒博,田村隆治
    • 学会等名
      第21回準結晶研究会
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道・札幌市)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Au-Al-Ce系近似結晶の作製2017

    • 著者名/発表者名
      櫻井晶,石川明日香,田村隆治
    • 学会等名
      第21回準結晶研究会
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道・札幌市)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Magnetism of Tsai-type approximants2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Tamura
    • 学会等名
      Open space between aperiodic order and strong electronic correlations
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic properties of compounds made of rare-earth icosahedra2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Tamura, Asuka Ishikawa
    • 学会等名
      International Conference on Frontiers in Materials Processing Applications, Research ^ Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 正20面体クラスター固体の磁気転移2017

    • 著者名/発表者名
      田村 隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetism in compounds made of rare-earth icosahedra2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuji. Tamura, Asuka. Ishikawa
    • 学会等名
      India - Japan Symposium on Science and Technology for Sustainability
    • 発表場所
      インド大使館 (東京都・千代田区)
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic properties of rare-earth containing Tsai-type approximants2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ishikawa, T. Hiroto, K. Tokiwa, T. Fujii, T. Takeuchi, and R. Tamura
    • 学会等名
      India - Japan Symposium on Science and Technology for Sustainability
    • 発表場所
      インド大使館 (東京都・千代田区)
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and magnetic properties of the Au-Al-Yb approximant2016

    • 著者名/発表者名
      N. Ito, A. Ishikawa, T. Hiroto, K. Tokiwa, T. Watanuki and R. Tamura
    • 学会等名
      India - Japan Symposium on Science and Technology for Sustainability
    • 発表場所
      インド大使館 (東京都・千代田区)
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic properties of rare-earth containing Tsai-type approximants2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ishikawa, T. Hiroto, K. Tokiwa, T. Fujii, T. Takeuchi, and R. Tamura
    • 学会等名
      13th INTERNATIONAL CONFERENCE ON QUASICRYSTALS
    • 発表場所
      Kathmandu (Nepal)
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and magnetic properties of the Au-Al-Yb approximant2016

    • 著者名/発表者名
      N. Ito, A. Ishikawa, T. Hiroto, K. Tokiwa, T. Watanuki and R. Tamura
    • 学会等名
      13th INTERNATIONAL CONFERENCE ON QUASICRYSTALS
    • 発表場所
      Kathmandu (Nepal)
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and electronic properties of the Au-Sn-Yb approximant2016

    • 著者名/発表者名
      R. Sasaki, T. Hiroto, T. Fujii and R. Tamura
    • 学会等名
      13th INTERNATIONAL CONFERENCE ON QUASICRYSTALS
    • 発表場所
      Kathmandu (Nepal)
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Au-Ga-Yb qusicrystal2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, T. Seki, N. Shibata, T. Fujii, R. Tamura
    • 学会等名
      13th INTERNATIONAL CONFERENCE ON QUASICRYSTALS
    • 発表場所
      Kathmandu (Nepal)
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Au-Al-Gd系1/1近似結晶の磁性2016

    • 著者名/発表者名
      石川明日香,常盤和靖,藤井武則,田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Au-Al-Yb系1/1近似結晶の作製と磁性2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤夏,石川明日香,廣戸孝信,常盤和靖,室裕司,前島尚行,町田晃彦,綿貫徹,田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Au-Ga-Gd系近似結晶の電気伝導2016

    • 著者名/発表者名
      服部将之,石川明日香,常盤和靖,田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Tsai型近似結晶の有効磁気模型における結晶場効果2016

    • 著者名/発表者名
      杉本武則, 遠山貴己, 廣戸孝信, 服部将之, 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Au-Si-Tb Tsai型近似結晶の中性子非弾性散乱実験2016

    • 著者名/発表者名
      廣戸孝信, 佐藤卓, 羽合孝文, 横尾哲也, 伊藤晋, 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic properties of Au-based Tsai-type appoximants2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Tamura
    • 学会等名
      30th European Crystallographic Meeting
    • 発表場所
      Basel, Switzerland
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic properties of compounds made of rare-earth icosahedra2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Tamura
    • 学会等名
      EMN meeting
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2016-08-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic properties of Au-based Tsai-type approximants2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuji. Tamura
    • 学会等名
      20th International Conference on Solid Compounds of Transition Elements
    • 発表場所
      Zaragoza (SPAIN)
    • 年月日
      2016-04-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and magnetic properties of Au-Al-Gd approximants2016

    • 著者名/発表者名
      Asuka. Ishikawa, Takanobu. Hiroto, Kazuyasu. Tokiwa, Takenori. Hujii, Tsunehiro. Takeuchi, Ryuji. Tamura
    • 学会等名
      20th International Conference on Solid Compounds of Transition Elements
    • 発表場所
      Zaragoza (SPAIN)
    • 年月日
      2016-04-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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