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金属的な量子二次元三角格子反強磁性体に対する系統的な電荷ドーピングと物性研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05515
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関福井大学

研究代表者

菊池 彦光  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (50234191)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード反強磁性体 / 電気伝導体 / スピンフラストレーション / 磁気的性質 / 電気的性質 / 磁性
研究成果の概要

二次元三角格子磁性体の基底状態はスピンフラストレーション効果により高度に縮退しているため超伝導をはじめとした新物性が生じる可能性がある。本研究では、金属的電気伝導性を示すS=1/2二次元三角格子反強磁性体Ag2NiO2、AgNiO2および関連化合物に対して、従来の高圧合成法ではなく水熱合成法による簡便かつ低コストな方法で電荷制御を目的とした元素置換を行い、(Ag,Hg)2NiO2,Ag2Ni(O,F)2などの試料を作成した。元素置換による磁性、電気伝導性変化を系統的に調べることで、スピンフラストレーションが伝導性に与える影響を実験的に検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の特色は、金属的伝導性を示す二次元量子フラストレート磁性体を簡単な合成法で作成し、伝導性、磁性に対するドーピングの影響を系統的に調べる点である。従来用いられてきた高圧合成と比較して、合成条件をそろえた試料が容易かつ低コストで作成できる点も特徴である。これらの化合物に対して、積極的に電荷ドーピングを行って物性変化を調べた例はほとんどない。超伝導が発現した場合には、非従来型の超伝導機構による超伝導による可能性が大きく、学問的な意義は大変大きい。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Thermal Conductivity and Magnetic Phase Diagram of CuB2O42019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawamata, Naoki Sugawara, Siyed Mohammad Haidar, Tadashi Adachi, Takashi Noji, Kazutaka Kudo, Norio Kobayashi, Yutaka Fujii, Hikomitsu Kikuchi, Meiro Chiba, German A. Petrakovskii, Mikhail A. Popov, Leonard N. Bezmaternykh, Yoji Koike
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 88 号: 11 ページ: 114708-114708

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.114708

    • NAID

      40022062720

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetic phase diagram of the frustrated S=1/2 triangular-lattice magnet Cu2(NO3)(OH)32018

    • 著者名/発表者名
      H. Kikuchi, N. Kasamatsu, Y. Ishikawa, Y. Koizumi, Y. Fujii, A. Matsuo, K. Kindo
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 969 ページ: 012117-012117

    • DOI

      10.1088/1742-6596/969/1/012117

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Millimeter Wave Fabry-P?rot Resonator for Simultaneous Electron-Spin and Nuclear Magnetic Resonance Measurement2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Yuya、Ohya Kenta、Fujii Yutaka、Fukuda Akira、Miura Shunsuke、Mitsudo Seitaro、Yamamori Hidetomo、Kikuchi Hikomitsu
    • 雑誌名

      Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves

      巻: 39 号: 4 ページ: 387-398

    • DOI

      10.1007/s10762-018-0464-8

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Millimeter-Wave Electron-Spin-Resonance Measurement System for Ultralow Temperatures and Its Application to Measurements of Copper Pyrazine Dinitrate2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Y.、Ohya K.、Fujii Y.、Koizumi Y.、Miura S.、Mitsudo S.、Fukuda A.、Asano T.、Mizusaki T.、Matsubara A.、Kikuchi H.、Yamamori H.
    • 雑誌名

      Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves

      巻: 39 号: 3 ページ: 288-301

    • DOI

      10.1007/s10762-017-0460-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 動的核偏極NMR測定のためのミリ波帯超低温磁気共鳴装置の開発2017

    • 著者名/発表者名
      石川裕也,大矢健太,藤井裕,光藤誠太郎,小泉優太,三浦俊亮,水崎隆雄,菊池彦光,福田昭,松原明,山森英智,Soonchil Lee,Sergey Vasiliev
    • 雑誌名

      Journal of infrared, millimeter and terahertz waves

      巻: 27 ページ: 65-73

    • NAID

      40021287477

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 層状化合物 NdSrNiO4 におけるアニオン置換効果2020

    • 著者名/発表者名
      前田雫,笈田智輝,菊池彦光
    • 学会等名
      2020年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アルキル基インターカレートしたハニカム格子反強磁性体KNiAsO4の磁気秩序2020

    • 著者名/発表者名
      菊池彦光, 玉村亮太, 藤井裕, 松尾晶, 金道浩一
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイマー系化合物CoSeO3・2H2Oの高周波ESR測定Ⅱ2020

    • 著者名/発表者名
      船越風太, 齋藤佑, 原茂生, 櫻井敬博, 高橋英幸, 大久保晋, 太田仁, 菊池彦光, 藤井裕
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 3He-4He希釈冷凍機を用いたミリ波帯超低温ESR/NMR測定装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      石川裕也, 藤井裕, 大矢健太, 三浦俊亮, 福田昭, 浅野貴行, 小泉優太, 光藤誠太郎, 水崎隆雄, 松原明, 菊池彦光, Soonchil Lee, Sergey Vasiliev, 山森英智
    • 学会等名
      日本赤外線学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Progress on the Development of Graphene Based Materials for the Millimeter Wave Applications2019

    • 著者名/発表者名
      La Agusu, Seitaro Mitsudo, Yutaka Fujii, Yuya Ishikawa, Nawate Tomoki, Yamamoto Yuuta, Tsunehiro Omija, Hikomitsu Kikuchi
    • 学会等名
      Japan-China Bilateral Symposium on Technology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Meanderline Coils for Millimeter-Wave ESR/NMR Double Magnetic Resonance Measurements of Thin Samples2019

    • 著者名/発表者名
      石川裕也、藤井裕、小泉優太、大見謝恒宙、福田昭、松原明、水崎隆雄、Soonchil Lee、小林英一、菊池彦光、光藤誠太郎
    • 学会等名
      2019ISMAR EUROMAR Joint Conference GDCh FGMR Discussion Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 福井大学におけるミリ波帯磁気共鳴装置開発の取り組みII2019

    • 著者名/発表者名
      石川裕也, 藤井裕, 光藤誠太郎, 浅野貴行, 大見謝恒宙, 堂野壱暉, 福田昭, 水崎隆雄, 松原明, 山森英智, Soonchil Lee, Sergey Vasiliev,菊池彦光
    • 学会等名
      第六回西日本強磁場科学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ハニカム格子反強磁性体 KNiAsOO4の単結晶を用いた磁化測定2019

    • 著者名/発表者名
      菊池彦光, 藤井裕, 松尾晶, 金道浩一
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 超低温における希薄リンドープシリコンの31P動的核偏極核磁気共鳴信号の観測II2019

    • 著者名/発表者名
      石川裕也, 藤井裕, 小泉優太, 大見謝恒宙, 笈田智輝, 福田昭, 光藤誠太郎, 菊池彦光
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイマー系化合物CoSeO3・2H2Oの高周波ESR測定2019

    • 著者名/発表者名
      船越風太, 齋藤佑, 原茂生, 櫻井敬博, 大久保晋, 太田仁, 藤井裕D 加藤捷豊, 菊池彦光
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ミリ波二重磁気共鳴測定のための平面型NMRコイルの最適化2019

    • 著者名/発表者名
      笈田智輝, 大見謝恒宙, 大浦拓実, 石川裕也, 藤井裕, 光藤誠太郎, 小林英一, 菊池彦光
    • 学会等名
      第58回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 遠赤外ESR/NMR二重磁気共鳴測定のための平面型NMRコイルの開発2019

    • 著者名/発表者名
      笈田智輝, 大見謝恒宙, 大浦拓実, 石川裕也, 藤井裕, 光藤誠太郎, 小林英一, 菊池彦光
    • 学会等名
      日本赤外線学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Nitrogen Doped Graphene/Mn3O4 Composites Prepared from Manganese Ores as High Capacity Anode of Lithium-Ion Batteries2019

    • 著者名/発表者名
      La Agusu, Alimin, La Ode Ahmad, Takdir Anis, Muhammad Nurdin, Yuya Ishikawa, Yutaka Fujii, Hiromitsu Kikuchi, Seitaro Mitsudo
    • 学会等名
      International Conference on Science and Its Application for Sustainable Development 2019 (ICOSIAS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical Properties of Polyurethane Slab Decorated with Reduced Graphene Oxide for Lightweight Protective Applications: Preliminary Study2019

    • 著者名/発表者名
      La Agusu, Alimin, Wa Ode Sukmawati Arsyad, Wisnu Ari Adi, Yuya Ishikawa, Yutaka Fujii, Hiromitsu Kikuchi, Seitaro Mitsudo
    • 学会等名
      International Conference on Science and Its Application for Sustainable Development 2019 (ICOSIAS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Graphene Based Advanced Materials at Halu Oleo University: Present Status and Future Plan2019

    • 著者名/発表者名
      La Agusu, Alimin, Wa Ode Sukmawati Arsyad, La Ode Ahmad, Muhammad Nurdin, M. Zakir Muzakkar, Thamrin Aziz, I Nyoman Sudiana, Yuya Ishikawa, Yutaka Fujii, Hikomitsu Kikuchi, Seitaro Mitsudo
    • 学会等名
      International Conference on Science and Its Application for Sustainable Development 2019 (ICOSIAS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超低温・高周波領域におけるmeanderlineコイルを用いたSi:Pの31P-DNP-NMR測定2019

    • 著者名/発表者名
      石川裕也, 藤井裕, 小泉優太, 大見謝恒宙, 笈田智輝, 福田昭, 小林英一, 光藤誠太郎, 菊池彦光
    • 学会等名
      物性研短期研究会 強磁場コラボラトリーによる強磁場科学の新展開~光科学との融合も視野にいれて~
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ESR/NMR二重磁気共鳴測定のための平面型コイルの最適化2019

    • 著者名/発表者名
      橋本樹,笈田智輝,大見謝恒宙,大浦拓実,石川裕也,藤井裕,光藤誠太郎,小林英一,菊池彦光
    • 学会等名
      2019年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ミリ波二重磁気共鳴測定に向けた平面型NMRコイルの最適化2019

    • 著者名/発表者名
      笈田智輝, 大見謝恒宙, 橋本樹, 藤井裕, 石川裕也, 光藤誠太郎, 小林英一, 菊池彦光
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantum magnetism in natural minerals2019

    • 著者名/発表者名
      菊池彦光
    • 学会等名
      2019 XUT annual graduate conference and international academic symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantum magnets found in natural mineral2019

    • 著者名/発表者名
      菊池彦光
    • 学会等名
      International conference on science and mathematics2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 電気伝導性二次元三角格子反強磁性体Ag2NiO2の物性に対する不純物効果2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤稜平,春木晶尋,菊池彦光
    • 学会等名
      2018 年度 日本物理学会北陸支部. 定例学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 希釈冷凍機温度におけるS=1/2反強磁性鎖Cu(C4H4N2)(NO3)2の高周波ESR2018

    • 著者名/発表者名
      石川裕也, 藤井裕, 三浦俊亮, 大矢健太, 浅野貴行, 小泉優太, 大見謝恒宙, 光藤誠太郎, 福田昭, 水崎隆雄, 松原明, 菊池彦光
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] デルタ鎖化合物(C2H10N2)[Mn2(HPO4)3(H2O)]の磁気的性質2018

    • 著者名/発表者名
      菊池彦光, 桶谷順一, 藤井裕, 松尾晶, 金道浩一
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] ENDOR測定に向けた平面型コイルを用いたミリ波帯共振器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      小泉優太, 石川裕也, 大矢健太, 三浦俊亮, 藤井裕, 福田昭, 松原明, 水崎隆雄, S. Lee, 小林英一, 菊池彦光, 光藤誠太郎
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] ミリ波帯ESR/NMR二重磁気共鳴用円筒型共振器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      藤井裕, 大矢健太, 小泉優太, 石川裕也, 三浦俊亮, 福田昭, 光藤誠太郎, 菊池彦光
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気伝導性三角格子磁性体Ag2NiO2の水熱法による合成と物性測定2017

    • 著者名/発表者名
      菊池彦光, 一二三優汰, 藤井裕, 松尾晶, 金道浩一
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 超低温領域におけるS=1/2擬一次元反強磁性体Cu(C4H4N2)(NO3)2の高周波ESR2017

    • 著者名/発表者名
      石川裕也, 藤井裕, 三浦俊亮, 大矢健太, 浅野貴行, 小泉優太, 光藤誠太郎, 福田昭, 水崎隆雄, 菊池彦光, 松原明, 山森英智
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 水熱法による電気伝導性 Ag2NiO2の合成と物性2017

    • 著者名/発表者名
      春木晶尋,菊池彦光,松尾晶,金道浩一
    • 学会等名
      日本物理学会北陸支部 定例学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ハニカム格子反強磁性体KNiAsO4の磁性2017

    • 著者名/発表者名
      入田祐輔,菊池彦光,松尾昌,金道浩一
    • 学会等名
      日本物理学会北陸支部 定例学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] S=5/2 デルタ鎖反強磁性体 (C2H10N2)[Mn2(HPO4)3(H2O)] の磁性2017

    • 著者名/発表者名
      桶谷順一,菊池彦光,松尾晶,金道浩一
    • 学会等名
      日本物理学会北陸支部 定例学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カゴメストリップ鎖 A2Cu5(TeO3)(SO4)3(OH)4(A=Na,K) の磁化過程2017

    • 著者名/発表者名
      水野悠作,横山太紀,浅野貴行,菊池彦光,神戸高志,鳴海康雄,萩原政幸
    • 学会等名
      日本物理学会北陸支部 定例学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic phase diagram of the frustrated S=1/2 triangular lattice magnet Cu2(NO3)(OH)32017

    • 著者名/発表者名
      H. Kikuchi, N. Kasamatsu, Y. Ishikawa, Y. Koizumi, Y. Fujii, A Matsuo, K Kindo
    • 学会等名
      28th International conference on low temperature physics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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