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コバルト酸化物におけるスピン状態結晶相の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K17738
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京大学

研究代表者

池田 暁彦  東京大学, 物性研究所, 助教 (90707663)

研究協力者 松田 康弘  
佐藤 桂輔  
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードコバルト酸化物 / 超強磁場 / スピンクロスオーバー / スピン転移 / スピン状態秩序 / 励起子凝縮 / 磁歪 / 創発物性 / 励起子絶縁体 / ファイバーブラッググレーティング / 電磁濃縮法 / スピン状態結晶 / 強相関電子系 / スピン状態自由度 / 物性実験 / 強磁場 / 磁化測定
研究成果の概要

本研究では半世紀以上研究されているコバルト酸化物のスピンクロスオーバーに関する研究を行った。本研究では従来着目されていた温度依存性に加えて、新たにパルス超強磁場という軸を適用して、広い温度・磁場平面上での研究を展開した。その結果、100テスラ以上の領域に複数の非自明なスピン状態秩序相が広がっていることを発見した。本研究により、多軌道強相関系における新領域が切り開かれた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

材料の新規物性を見いだすことは材料科学の最大の目的である。本研究では他のどの物質でも見つかっていない秩序化をコバルト酸化物において発見した。この秩序はスピン状態という自由度の秩序化であり、その機能性・性質は全く知られていない。今後、磁歪素子、アクチュエーター、センサなどの観点から材料評価を行うことで機能性が明らかになると考えている。

報告書

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

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Magnetic-Field-Induced Kondo Metal Realized in YbB122018

    • 著者名/発表者名
      Terashima Taku T.、Matsuda Yasuhiro H.、Kohama Yoshimitsu、Ikeda Akihiko、Kondo Akihiro、Kindo Koichi、Iga Fumitoshi
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 120 号: 25 ページ: 257206-257206

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.257206

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Note: Optical filter method for high-resolution magnetostriction measurement using fiber Bragg grating under millisecond-pulsed high magnetic fields at cryogenic temperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Akihiko、Matsuda Yasuhiro H.、Tsuda Hiroshi
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 89 号: 9 ページ: 096103-096103

    • DOI

      10.1063/1.5034035

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Record indoor magnetic field of 1200 T generated by electromagnetic flux-compression2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura D.、Ikeda A.、Sawabe H.、Matsuda Y. H.、Takeyama S.
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 89 号: 9 ページ: 095106-095106

    • DOI

      10.1063/1.5044557

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 100 MHz high-speed strain monitor using fiber Bragg grating and optical filter applied for magnetostriction measurements of cobaltite at magnetic fields beyond 100 T2018

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Akihiko、Nomura Toshihiro、Matsuda Yasuhiro H.、Tani Shuntaro、Kobayashi Yohei、Watanabe Hiroshi、Sato Keisuke
    • 雑誌名

      Physica B: Condensed Matter

      巻: 536 ページ: 847-849

    • DOI

      10.1016/j.physb.2017.09.017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo-Stimulated Desorption2018

    • 著者名/発表者名
      Ikeda A., Fukutani K.
    • 雑誌名

      The Surface Science Society of Japan (eds) Compendium of Surface and Interface Analysis

      巻: なし ページ: 487-492

    • DOI

      10.1007/978-981-10-6156-1_79

    • ISBN
      9789811061554, 9789811061561
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-speed 100 MHz strain monitor using fiber Bragg grating and optical filter for magnetostriction measurements under ultrahigh magnetic fields2017

    • 著者名/発表者名
      A. Ikeda, T. Nomura, Y. H. Matsuda, S. Tani, Y. Kobayashi, H. Watanabe, K. Sato
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instrument

      巻: 88 号: 8 ページ: 083906-083906

    • DOI

      10.1063/1.4999452

    • NAID

      130007511189

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 強相関コバルト酸化物の新しいスピンクロスオーバー2017

    • 著者名/発表者名
      池田暁彦・松田康弘・佐藤桂輔
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 52 ページ: 335-335

    • NAID

      40021245532

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin state ordering of strongly correlating LaCoO3 induced at ultrahigh magnetic fields2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ikeda, T. Nomura, Y. H. Matsuda, A. Matsuo, K. Kindo, K. Sato
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 93 号: 22 ページ: 220401-220401

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.220401

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic-field-induced spin crossover of Y-doped Pr 0.7 Ca 0.3 CoO 32016

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Ikeda, Suyeon Lee, Taku T. Terashima, Yasuhiro H. Matsuda, Masashi Tokunaga, Tomoyuki Naito
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 94 号: 11 ページ: 115129-115129

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.115129

    • NAID

      120005842727

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Quantum spin-crossover of correlated LaCoO3: Possible manifestation of excitonic insulator at ultrahigh magnetic fields2017

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Ikeda, Toshihiro Nomura, Yasuhiro H. Matsuda, Akira Matsuo, Koichi Kindo, Keisuke Sato
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems, SCES 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strain monitor at 100 MHz using fiber Bragg grating and optical filter applied for magnetostriction measurements under ultrahigh magnetic fields2017

    • 著者名/発表者名
      A. Ikeda, T. Nomura, Y. H. Matsuda, S. Tani, Y. Kobayashi, H. Wanatabe, K. Sato
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems, SCES 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development for magnetostriction measurements in pulsed high magnetic fields using fiber Bragg grating2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ikeda, S. Tani, K. Kobahashi,K. Nomura, S. Akimoto, T. Nomura, Y. H. Matsuda, H. Watanabe
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic field induced spin state transitions of LaCoO_3_ and Pr based cobaltites2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ikeda, Y. H. Matsuda, T. T. Terashima, T. Nomura, S. Lee, A. Matsuo, M. Tokunaga, K. Kindo, K. SatoA, T. Naito
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 物性研プレスリリース「半世紀に渡るコバルト酸化物の謎を解き明かす」

    • URL

      http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/issp_wms/DATA/OPTION/release20160601-2.pdf

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 物性研だより第56巻 第4号 2017年1月 (11.4MB)

    • URL

      http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/docs/tayori56-4.pdf

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Web page of Akihiko Ikeda

    • URL

      http://ymatsuda.issp.u-tokyo.ac.jp/member/ikeda/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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