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カチオン秩序配列新規遷移金属酸化物の低温合成と構造物性評価

研究課題

研究課題/領域番号 17F17039
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 無機化学
研究機関京都大学

研究代表者

島川 祐一  京都大学, 化学研究所, 教授 (20372550)

研究分担者 AMANO PATINO MIDORI  京都大学, 化学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード遷移金属酸化物 / 高圧合成 / 磁気構造 / 秩序配列 / 構造物性
研究実績の概要

Aサイトに磁性Feイオン、Bサイトに非磁性Tiイオンを含んだ新規四重ペロブスカイト構造酸化物CaFe3Ti4O12を高圧法を用いて合成することに成功し、この物質が磁場下で興味深い磁気転移を示すことを見出した。この物質では、AサイトにあるFe2+スピン間での磁気相互作用の競合によりフラストレーションが生じ、その大きなモーメントにも関わらず、転移温度が非常に低い反強磁性が現れる。さらに、磁場中ではこのAサイトスピンが強磁性的な配列へと変化するという興味深い現象が見出された。
The material CaFe3Ti4O12 with unusual square-planar Fe2+ centers at the A sites was successfully synthesized using high-temperature high-pressure techniques, and the magnetic properties were characterized for the first time. Collection of neutron powder diffraction data under high magnetic fields at Rutherford Appleton Laboratory, UK, allowed the observation of non-trivial magnetic ordering for CaFe3Ti4O12. These data along with additional magnetic-property characterization techniques such as heat capacity and Mossbauer spectroscopy were combined to reveal unprecedented insights into the unusual properties of these A'A3B4O12 materials.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Edinburgh/ISIS Neutron Facility(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Edinburgh/ISIS Neutron Facility(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Suppression of Sequential Charge Transitions in Ca0.5Bi0.5FeO3 via B-Site Cobalt Substitution2018

    • 著者名/発表者名
      F. D. Romero, P. Xiong, M. Amano Patino, T. Saito, P. Kayser, J. P. Attfield, and Y. Shimakawa
    • 雑誌名

      Chem. Mater.

      巻: 30 号: 15 ページ: 5493-5499

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.8b02524

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hexagonal Perovskite Ba4Fe3NiO12 Containing Tetravalent Fe and Ni Ions2018

    • 著者名/発表者名
      Z. Tan, T. Saito, F. D. Romero, M. Amano Patino, M. Goto, W.-T. Chen, Y.-C. Chuang, H.-S. Sheu, and Y. Shimakawa
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 57 号: 16 ページ: 10410-10415

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b01618

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Magnetic order of A'-site iron spins in CaFe3Ti4O12 and field-induced switching2019

    • 著者名/発表者名
      Midori Amano Patino、Fabio Denis Romero、Masato Goto、Takashi Saito、Yuichi Shimakawa
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Field-Induced Magnetic Order Switching of A'-site Iron Spins in CaFe3Ti4O122018

    • 著者名/発表者名
      M. Amano Patino, F. Denis Romero, M. Goto, T. Saito, and Y. Shimakawa
    • 学会等名
      2018 MRS Fall meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural and Magnetic Properties of Quadruple Perovskites Containing A-site Iron2017

    • 著者名/発表者名
      M. Amano
    • 学会等名
      Core-to-Core Workshop "From Basic to Application of Materials"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 京都大学化学研究所、先端無機個体化学(島川)研究室

    • URL

      http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~shimakgr/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] Shimakawa group, ICR, Kyoto Univ

    • URL

      http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~shimakgr/indexE.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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