混合ガス窒化法を利用した三元系強相関遷移金属窒化物の機能探索

• 研究課題/領域番号: 21760531
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 和氣 剛 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50463906)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: η-カーバイド / 幾何学的フラストレーション / メタ磁性転移 / 強相関電子系 / 遷移金属窒化物 / 非フェルミ液体 / n-カーバイド / 遍歴電子メタ磁性転移 / Fe3Mo3N / HIP

研究概要

η-カーバイド型化合物Fe_3Mo_3Nの合成に取り組み、包括的な物性評価を行った。基底状態が非磁性で、低温で電気抵抗率が温度の5/3乗のべきに従い、比熱を温度で割ったC/Tが-logT的に発散する強磁性量子臨界点近傍の非フェルミ液体的な挙動を示すことを明らかにした。また遍歴電子メタ磁性転移を起こすことも明らかにした。関連物質、Fe_3W_3N及びFe_6W_6Nが高圧窒素圧下で直接合成できることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic susceptibility ofη-carbide-type molybdnum and tungsten carbides and nitrides (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Waki, S. Terazawa, Y. Umemoto, Y. Tabata, Y. Murase, M. Kato, J. Hirota, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 344 ページ: 12017-12017
• [雑誌論文] Geometric frustration in the stella quadrangula lattice and metamagnesims in Fe3Mo3N (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamura, S. Terazawa, T. Waki, Y. Tabata, M. Takigawa
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 344 ページ: 12011-12011
• [雑誌論文] Magnetic susceptibility of η-carbide-type molybdnum and tungsten carbides and nitrides (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Waki, S.Terazawa, Y.Umemoto, Y.Tabata, Y.Murase, M.Kato, I.Hirota, H.Nakamura
  • 雑誌名: J.Phys. : Conf.Ser. 巻: 344 ページ: 12017-12017
  • 査読あり
• [雑誌論文] HIP synthesis ofη-carbide-type nitrides Fe3W3N and Fe6W6N and their magnetic properties (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Waki, S. Terazawa, Y. Tabata, Y. Murase, M. Kato, K. Hirota, S. Ikeda, H. Kobayashi, K. Sato, K. Kindo, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Alloys Compd 巻: 509 ページ: 9451-9451
• [雑誌論文] Interplay between quantum criticality and geometrical frustration in Fe3Mo3N with stella quadrangula lattice (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Waki, S. Terazawa, T. Yamazaki, Y. Tabata, K. Sato, A. Kondo, K. Kindo, M. Yokoyama, Y. Takahashi, H. Nakamura
  • 雑誌名: EPL 巻: 94 ページ: 37004-37004
• [雑誌論文] Metamagnetism ofη-carbide-type transition-metal carbides and nitrides (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Waki, S. Terazawa, Y. Umemoto, Y. Tabata, K. Sato, A. Kondo, K. Kindo, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 320 ページ: 12069-12069
• [雑誌論文] Geometric frustration in Itinerant Electron Magnets (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakamura, S. Terazawa, T. Waki, Y. Tabata, T. Koyama, T. Kohara
  • 雑誌名: AIP Conf. Proc 巻: 1347 ページ: 238-238
• [雑誌論文] Interplay between quantum criticality and geometric frustration in Fe_3Mo_3N with stella quadrangula lattice (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Waki, H. Nakamura, 他8名
  • 雑誌名: EPL 巻: vol.94 (3) 号: 3 ページ: 37004-37004
  • DOI: 10.1209/0295-5075/94/37004
  • 査読あり
• [雑誌論文] HIP synthesis of η-carbide-type nitrides Fe_3W_3N and Fe_6W_6N and their magnetic properties (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Waki
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: 500 号: 39 ページ: 9451-9455
  • DOI: 10.1016/j.jallcom.2011.07.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metamagnetism of of η-carbide-type transition-metal carbides and nitrides (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Waki
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 320 ページ: 12069-12069
  • DOI: 10.1088/1742-6596/320/1/012069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geometric frustration in the stella quadrangula lattice and metamagnetism in Fe_3Mo_3N (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Nakamura
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 344 ページ: 12011-12011
  • DOI: 10.1088/1742-6596/344/1/012011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Itenarant Electon Metamagnetism inη-Carbide-Type Compound Co3Mo3C (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Waki, Y. Umemoto, S. Terazawa, Y. Tabata, A. Kondo, K. Sato, K. Kindo, S. Alconchel, F. Sapina, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 79 ページ: 93793-93793
• [雑誌論文] Non-Fermi-Liquid Behavior on Iron-Based Itinerant Electron Magnet Fe3Mo3N (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Waki, S. Terazawa, Y. Tabata, F. Oba, C. Michioka, K. Yoshimura, S. Ikeda, H. Kobayashi, K. Ohoyama, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 79 ページ: 43701-43701
  • NAID: 40017072087
• [雑誌論文] Itenarant Electon Metamagnetism in η-Carbide-Type Compound Co_3Mo_3C (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Waki, et al.
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic susceptibility of η-carbide-type molybdnum and tungsten carbides and nitrides (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Waki, et al.
  • 雑誌名: Accepted for publication J.Phys.: Conf.Ser.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metamagnetism of η-carbide-type transition-metal carbides and nitrides (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Waki, et al.
  • 雑誌名: Accepted for publication J.Phys.: Conf.Ser.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-Fermi-Liquid Behavior on an Iron-Based Itinerant Electron Magnet Fe3Mo3N (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Waki, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 79 ページ: 0437011-4
  • NAID: 40017072087
  • 査読あり
• [学会発表] η-カーバイド型化合物の磁歪測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 和氣剛, 山本将貴, 田畑吉計, 石田憲二, 中村裕之
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] タングステン系η-12型カーバイドの置換効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古澤大介, 和氣剛, 田畑吉計, 近藤晃弘, 金道浩一, 中村裕之
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] M3Al2TC(M=Nb, Ta, T=Cr, Mn, Fe, Co)の磁性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平松良朗, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] イータカーバイド型化合物Fe6W6Cの基底状態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村裕之, 和氣剛, 田畑吉計, 山本将貴, 道岡千城, 吉村一良
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成23年度秋季大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-10-28
• [学会発表] タングステン系η-カーバイドの磁性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古澤大介, 和氣剛, 田畑吉計, 近藤晃弘, 金道浩一, 中村裕之
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] M3Al2TC(M=Nb, Ta, T=Cr, Mn, Fe, Co)の磁性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平松良朗, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 遍歴電子メタ磁性体Fe3Mo3Nの高磁場物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本将貴, 田畑吉計, 和氣剛, 中村裕之, 鳴海康雄, 野尻浩之, 石田憲二, 中井祐介
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] η-12型炭化物の磁性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 和氣剛, 山崎照夫, 田畑吉計, 近藤晃弘, 金道浩一, 中村裕之
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] イータカーバイド型遷移金属炭化物の磁性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村裕之, 和氣剛, 田畑吉計
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成23年度春期大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2011-06-01
• [学会発表] HIP法によるイータカーバイド型遷移金属化物の合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和氣剛, 寺澤慎祐, 田畑吉計, 中村裕之, 村瀬康, 加藤将樹, 廣田健
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成22年度秋季大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] HIP法によるイータカーバイド型遷移金属窒化物の合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和氣剛, ら
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会
  • 発表場所: 京都大学百周年時計台記念館(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] Co3Mo3Cの遍歴電子メタ磁性転移 (2010)
  • 著者名/発表者名: 梅本康記, 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 近藤晃弘, 佐藤桂輔, 金道浩一, Silvia Alconchel, Fernando Sapina, 中村裕之
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] イータカーバイド型遷移金属炭化物窒化物の合成と物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和氣剛, 寺澤慎祐, 梅本康記, 田畑吉計, 村瀬康, 加藤将樹, 廣田健, 中村裕之
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Fe3Mo3Nの微視的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 山崎照夫, 中村裕之, 瀧川仁, 横山淳
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Co置換系(FexCo1-x) 3Mo3Nの57Fe核メスバウアー測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池田修悟, 和氣剛, 寺澤慎祐, 中村裕之, 小林寿夫
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 遍歴電子メタ磁性体Fe3Mo3Nの高磁場比熱 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田畑吉計, 寺澤慎祐, 和氣剛, 中村裕之, 鳴海康雄, 野尻浩之
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Co3Mo3Cの遍歴電子メタ磁性転移 (2010)
  • 著者名/発表者名: 梅本康記、和氣剛, ら
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] イータカーバイド型遷移金属炭化物窒化物の合成と物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和氣剛, ら
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 星型四面体格子のフラストレーションとFe3Mo3Nのスピン液体状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村裕之, 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 高橋慶紀
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Fe3Mo3NのCo置換効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] Fe3Mo3NのCo置換効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺澤慎祐、和氣剛, ら
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] Fe3Mo3Nの非フェルミ液体的挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之, 道岡千城, 吉村一良, 佐藤桂輔, 金道浩一, 高橋慶紀
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Fe3Mo3Nの非フェルミ液体的挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺澤慎祐、和氣剛, ら
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] ηカーバイド型鉄化合物の構造と磁性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村裕之, 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成21年度春季大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] Fe3Mo3Nの基底状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之, 池田修悟, 小林寿夫
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Fe3Mo3Nの基底状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺澤慎祐、和氣剛, ら
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本市)
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 遷移金属窒化物Fe3Mo3Nにおける幾何学的フラストレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺澤慎祐, 和氣剛, 田畑吉計, 中村裕之
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成21年度春季大会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学
  • 年月日: 2009-06-02