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非整合な軌道/電荷秩序状態における新奇物性

研究課題

研究課題/領域番号 16H04020
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
研究機関早稲田大学

研究代表者

勝藤 拓郎  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00272386)

研究分担者 和達 大樹  東京大学, 物性研究所, 准教授 (00579972)
森 茂生  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20251613)
奥田 哲治  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (20347082)
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
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード軌道整列 / 電荷整列 / 非整合 / 緩和現象 / 緩和 / 強相関電子系
研究成果の概要

遷移金属酸化物におけるd電子の軌道/電荷秩序に由来する非整合な秩序と、それがもたらすエキゾチックな物性について実験的に調べた。その結果、Tiの二重鎖を持つホランダイト型Ti酸化物、Vの擬三角格子をとるV酸化物などにおいて、特徴的な非整合超格子構造とその温度、ドーピング依存性を明らかにした。さらに、そのような非整合秩序の形成に伴う輸送現象、磁性、熱物性の特異な振舞を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

物性物理の研究分野の中でも、現在最も活発な研究が進んでいる強相関電子系の研究において、非整合な軌道/電荷秩序という新たな研究分野を作り上げることができた。さらに本研究で扱ったホランダイト型Ti酸化物においては、大きな熱起電力、高い電気伝導度、低い熱伝導度を持つことから、新たなn型熱電材料としても期待されている。

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

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 7件、 招待講演 7件)

  • [国際共同研究] University of Rome(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Rome(Italy)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Virginia/MIT(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Rome(Italy)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Virginia(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetotransport Properties of the Orbital-Ordered State of Ba1-xSrxV13O182019

    • 著者名/発表者名
      Funahashi Kazuma、Kakesu Yu、Kajita Tomomasa、Obata Yoshihito、Katayama Yumiko、Ueno Kazunori、Suzuki Takehito、Checkelsky Joseph George、Katsufuji Takuro
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 88 号: 2 ページ: 024708-024708

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.024708

    • NAID

      210000135105

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transport, magnetic, thermoelectric, and structural properties of hollandite titanates BaxTi8O16+δ2018

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Y.、Okuda T.、Mori S.、Horibe Y.、Murata R.、Katsufuji T.
    • 雑誌名

      Physical Review Materials

      巻: 2 号: 7 ページ: 074409-074409

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.2.074409

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Doping effect on orthorhombic Sr2VO4 with s=1/2 dimers2018

    • 著者名/発表者名
      Funahashi K.、Higashide T.、Ueno T.、Tasaki K.、Tahara Y.、Adachi M.、Saiki T.、Kajita T.、Katsufuji T.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 18 ページ: 184422-184422

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.184422

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal conductivity of SrVO3-SrTiO3 thin films: Evidence of intrinsic thermal resistance at the interface between oxide layers2018

    • 著者名/発表者名
      Katsufuji T.、Saiki T.、Okubo S.、Katayama Y.、Ueno K.
    • 雑誌名

      Physical Review Materials

      巻: 2 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.2.051002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trimerization and orbital ordering in Ba1-xSxV13O182017

    • 著者名/発表者名
      T. Kajita, Y. Obata, Y. Kakesu, Y. Imai, Y. Shmizu, M. Itoh, H. Kuwahara, T. Katsufuji
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 24 ページ: 245126-245126

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.245126

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Photoinduced phase transitions over three phases in Ba0.9Sr0.1V13O182017

    • 著者名/発表者名
      Saiki T.、Yamaguchi N.、Obata Y.、Kakesu Y.、Kajita T.、Katsufuji T.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 3 ページ: 035133-035133

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.035133

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous relaxation behavior in the resistivity and magnetization of La5Mo4O162017

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Y.、Hasegawa T.、Katsufuji T.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 号: 22 ページ: 224436-224436

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.224436

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-of-flight elastic and inelastic neutron scattering studies on localized 4d electron layered perovskite compound La5Mo4O162017

    • 著者名/発表者名
      K. Iida, R. Kajimoto, Y. Mizuno, K. Kamazawa, Y. Inamura, A. Hoshikawa, Y. Yoshida, T. Matsukawa, T. Ishigaki, Y. Kawamura, S. Ibuka, T. Yokoo, S. Itoh, and T. Katsufuji
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 6 ページ: 064803-064803

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.064803

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unusual valence state and metal-insulator transition in BaV10O15 probed by hard x-ray photoemission spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshino, M. Okawa, T. Kajita, S. Dash, R. Shimoyama, K. Takahashi, Y. Takahashi, R. Takayanagi, T. Saitoh, D. Ootsuki, T. Yoshida, E. Ikenaga, N. L. Saini, T. Katsufuji, and T. Mizokawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 95 号: 7

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.075151

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Photoinduced dynamics in doped Mott insulators with polaronic conduction: Ba2Ti13O22 and BaxTi8O162016

    • 著者名/発表者名
      N. Yamaguchi, A. Furuhashi, H. Nishihara, R. Murata, K. Takayama, and T. Katsufuji
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 94 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.045119

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic field and in situ stress dependence of elastic behavior in EuTiO3 from resonant ultrasound spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Jason Schiemer, Leszek J. Spalek, Siddharth S. Saxena, Christos Panagopoulos, Takuro Katsufuji, Annette Bussmann-Holder, Jurgen Kohler, and Michael A. Carpenter
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 93 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.054108

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Anomalous metal-insulator transitionin V, Nb, and Ta oxides2019

    • 著者名/発表者名
      Takuro Katsufuji
    • 学会等名
      19th Japan-Korea-Taiwan Symposium on Strongly Correlated Electron Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Charge ordering and thermoelectric properties in Hollandite Titanates2018

    • 著者名/発表者名
      T. Katsufuji
    • 学会等名
      The 18th Taiwan-Japan-Korea Symposium on Strongly Correlated Electron Systems (TJK2018)
    • 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] Orbital degrees of freedom and thermal properties for various titanates and vanadates2017

    • 著者名/発表者名
      T. Katsufuji
    • 学会等名
      Physics and chemistry of emerging superconductors and thermoelectric materials
    • 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] Coupling between the lattice distortion and the orbital/charge degrees of freedom in various transition-metal oxides2017

    • 著者名/発表者名
      T. Katsufuji
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Negative Thermal Expansion and Related Materials
    • 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] Photoinduced phase transitions over three phases in AV13O182017

    • 著者名/発表者名
      T. Katsufuji, T. Saiki, N. Yamaguchi, Y. Kakesu, and T. Kajita
    • 学会等名
      17th Korea-Taiwan-Japan Workshop on Strongly Correlated Electron System
    • 発表場所
      Yong Pyong Resort , Korea
    • 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] Competing phases in AV13O18 (A=Ba, Sr) with V quasi-fcc lattice2016

    • 著者名/発表者名
      T. Katsufuji
    • 学会等名
      ICSM2016
    • 発表場所
      Fethiye, Turkey
    • 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] Anomalous relaxation behavior in La5Mo4O16 as a possible spin/charge-coupled system2016

    • 著者名/発表者名
      T. Katsufuji
    • 学会等名
      The 8th APCTP Workshop on Multiferroics
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-05-20  

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