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化学圧力で相制御可能な多形磁性体の創製と磁気応答機能の探索

研究課題

研究課題/領域番号 18K03506
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

香取 浩子  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10211707)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード多形 / 磁性体 / 磁性 / 分子軌道モデル / 多型 / 磁気応答
研究成果の概要

本研究の目的はA2BO5を系統的に合成して多形磁性体を創製し、基礎物性の評価により磁気応答機能を探索することである。具体的には、(1)化学圧力で相制御可能な多形磁性体の創製、(2)結晶構造と磁性との相関の研究 を実施した。その結果、多形磁性体を示す(Al,Fe)2GeO5について以下のことを明らかにした。(1)アンダルサイト構造およびカイヤナイト構造の試料の磁性。(2)弱強磁性を示すアンダルサイト構造の試料の磁気構造。(3)カイヤナイト構造 Fe2GeO5 の酸化反応の速度論的制御による新規合成法。(4)Fe2GeO5の多形性に対する非磁性イオン置換効果。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では多形の定義を拡張させ、AlxFe2-xGeO5における x に依存した相変化も多形の現象と捉える。すなわち、化学圧力で相制御が可能な多形磁性体A2BO5を本研究の研究対象とした。この多形の定義の拡張は、これまで見過ごしていた物質を多形として創製することを可能にする。特に、これまでは多形の合成には高圧装置が不可欠であったが、化学圧力を用いることで多形研究が可能となることを示した。よって、化学圧力を用いた多形磁性体に関する本研究はこれまでの多形研究に新たな道を切り開くものである。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Formation of the Metastable Iron (III) Germanate Fe2GeO5 through Kinetic Control of the Oxidative Reaction2022

    • 著者名/発表者名
      Kakimoto Kazuo、Ohki Yoshiaki、Takada Saki、Haraguchi Yuya、Yamamoto Ayako、Aruga Katori Hiroko
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 51 号: 4 ページ: 451-454

    • DOI

      10.1246/cl.220024

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetism of AlxFe2-xGeO5 with Andalusite Structure2022

    • 著者名/発表者名
      Kakimoto Kazuo、Takada Saki、Ohta Hiroto、Haraguchi Yuya、Hagihala Masato、Torii Shuki、Kamiyama Takashi、Mitamura Hiroyuki、Tokunaga Masashi、Hatakeyama Atsushi、Aruga Katori Hiroko
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 91 号: 5 ページ: 054704-054704

    • DOI

      10.7566/jpsj.91.054704

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sinusoidal Magnetic Structure of Andalusite-type AlxFe2-xGeO5 with x = 0.09 and 0.152022

    • 著者名/発表者名
      Kakimoto Kazuo、Ohta Hiroto、Haraguchi Yuya、Hagihala Masato、Torii Shuki、Kamiyama Takashi、Aruga Katori Hiroko
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 91 号: 5 ページ: 054707-054707

    • DOI

      10.7566/jpsj.91.054707

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 4d3 Ru5+ triangular lattice antiferromagnets: Layered rock-salt β-Li3Mg2RuO6 and ion-exchanged delafossite Ag3Mg2RuO62021

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Yuya、Kakimoto Kazuo、Katori Hiroko Aruga
    • 雑誌名

      Journal of Solid State Chemistry

      巻: 299 ページ: 122171-122171

    • DOI

      10.1016/j.jssc.2021.122171

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metallic state in the vicinity of molecular orbital crystallization in the d1 thiospinel ZnTi2S4 prepared via a reductive ion-exchange reaction2021

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Yuya、Arikai Hiroki、Aruga Katori Hiroko
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Condensed Matter

      巻: 33 号: 39 ページ: 395603-395603

    • DOI

      10.1088/1361-648x/ac1369

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Strong antiferromagnetic interaction owing to a large trigonal distortion in the spin-orbit-coupled honeycomb lattice iridate CdIrO32020

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi Yuya、Katori Hiroko Aruga
    • 雑誌名

      Physical Review Materials

      巻: 4 号: 4 ページ: 044401-044401

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.4.044401

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] andalusite構造AlxFe2-xGeO5(x = 0.15, 0.2)の磁気構造研究2021

    • 著者名/発表者名
      柿本和勇, 太田寛人, 原口祐哉, 萩原雅人, 鳥居周輝, 神山崇, 畠山温, 香取浩子
    • 学会等名
      日本物理学会 第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 藍晶石型フェライトFe2GeO5の磁性2021

    • 著者名/発表者名
      柿本和勇, 原口祐哉, 三田村裕幸, 徳永将史, 畠山温, 香取浩子
    • 学会等名
      第5回固体化学フォーラム研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] kyanite構造Fe2GeO5の磁性2021

    • 著者名/発表者名
      柿本和勇, 原口祐哉, 三田村裕幸, 徳永将史, 畠山温, 香取浩子
    • 学会等名
      日本物理学会 2021年秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 粉末中性子回折測定によるandalusite相AlxFe2-xGeO5の磁気構造研究2020

    • 著者名/発表者名
      柿本和勇, 太田寛人, 原口祐哉, 萩原雅人, 鳥居周輝, 神山崇, 香取浩子
    • 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] Magnetic Properties of Kyanites M2GeO5 (M=Cr and V)2020

    • 著者名/発表者名
      香取浩子
    • 学会等名
      International Symposium of Thermal and Entropic Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 磁気モーメントを持つ Sillimanite 相 M2GeO5 の探索2019

    • 著者名/発表者名
      柿本和勇、髙田早紀、太田寛人、香取浩子
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 多形化合物 Fe2-xAlxGeO5 のメスバウアー分光を用いた構造と磁性の研究2018

    • 著者名/発表者名
      太田寛人、中村真一、髙田早紀、香取浩子、勝藤拓郎
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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