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クロム酸化物における強磁性金属-絶縁体転移の機構解明と新奇量子物性の探究

研究課題

研究課題/領域番号 22244041
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京大学

研究代表者

上田 寛  東京大学, 物性研究所, 教授 (20127054)

連携研究者 植田 浩明  京都大学, 理学研究科, 准教授 (10373276)
礒部 正彦  東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (70396919)
山内 徹  東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (10422445)
辛 埴  東京大学, 物性研究所, 教授 (00162785)
藤原 直樹  京都大学, 人間環境学研究科, 准教授 (60272530)
太田 幸則  千葉大学, 理学研究科, 教授 (70168954)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
2012年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2011年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2010年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
キーワード強相関電子系 / 物性実験 / クロム酸化物 / 電磁気物性 / 金属絶縁体転移 / ホランダイト酸化物 / クロムホランダイト / 構造相転移 / 層状ペロフスカイト物質 / マンガンホランダイト / パイエルス転移 / 金属強磁性
研究概要

放射光X線回折測定による詳しい構造解析と第一原理計算による電子構造計算より、クロム酸化物K2Cr8O16における新奇強磁性金属-絶縁体転移が、CrO6八面体の結合した4本のCr-O鎖よりなる擬1次元カラム構造に由来するパイエルス不安定性により、Crイオンの4量体化を伴ってパイエルス機構で起こることを明らかにした。これは完全スピン分極した電子系のパイエルス転移の初めての例である。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 19件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Interlayer Switching of Reduction in Layered Oxide, Bi4V2O11-δ (0?δ?1)2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang and Y. Ueda
    • 雑誌名

      Inorg. Chem

      巻: 52 号: 9 ページ: 5206-5213

    • DOI

      10.1021/ic400111w

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Structure and Electromagnetic Properties of Manganese Hollandite, KxMn8O162012

    • 著者名/発表者名
      T. Kuwabara, M. Isobe, H. Gotou, T. Yagi, D. Nishio-Hamane, and Y. Ueda
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 81 号: 10 ページ: 104701-104701

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.104701

    • NAID

      210000109733

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] μ+SR study on ferromagnetic hollandites, K2Cr8O16 and Rb2Cr8O162012

    • 著者名/発表者名
      J. Sugiyama, H. Nozaki . M. Mansson, K. Pr?a, D. Andreica, A. Amato, M. Isobe, and Y. Ueda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 85

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Infrared phonons and specific heat in the gapped quantum magnet Ba3Cr2O82012

    • 著者名/発表者名
      Z. Wang, M. Schmidt, A. Gunther, F. Mayr, Y. Wan, S.-H. Lee, H. Ueda, Y. Ueda, A. Loidl, and J. Deisenhofer
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 85 号: 22

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.224304

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of Structural Change in the Novel Ferromagnetic2012

    • 著者名/発表者名
      Akiko NAKAO
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 号: 5 ページ: 054710-054710

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.054710

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferromagnetic hollandite K2Cr8O162012

    • 著者名/発表者名
      J. Sugiyama
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 30 ページ: 186-189

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] u+SR study on ferromagnetic hollandites, K2Cr8O16 and Rb2Cr8O162012

    • 著者名/発表者名
      J. Sugiyama
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 85 号: 21

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.214407

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peierls Mechanism of the Metal-Insulator Transition in Ferromagnetic Hollandite K2Cr80162011

    • 著者名/発表者名
      T.Toriyama, A.Nakao, H.Nakao, Y.Murakami, K.Hasegawa, M.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 107 号: 26

    • DOI

      10.1103/physrevlett.107.266402

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic order, transport and infrared optical properties in the ACrO3 system (A = Ca, Sr, and Pb)2011

    • 著者名/発表者名
      A. C. Komarek, T. Moller, M. Isobe, Y. Drees, H. Ulbrich, M. Azuma, M. T. Fernandez-Diaz, A. Senyshyn, M. Hoelzel, G. Andre, Y. Ueda, M. Gruninger, and M. Braden
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 84 号: 12

    • DOI

      10.1103/physrevb.84.125114

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromagnetic properties of hollandite K2V8O16 under pressure2011

    • 著者名/発表者名
      T. Yamauchi, H. Ueda, M. Isobe, and Y. Ueda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 84 号: 11

    • DOI

      10.1103/physrevb.84.115104

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic structure of an antiferromagnetic metal : CaCrO_32011

    • 著者名/発表者名
      P.A.Bhobe
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 83 号: 16 ページ: 165132-165132

    • DOI

      10.1103/physrevb.83.165132

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Ferromagnetic Chromium Chalcogenides, ACr5Te8 (A = K, Cs and Rb)2011

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki
    • 雑誌名

      Solid State Phenomena

      巻: 170 ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-insulator transition in the hollandite K_2V_8O_<16> with a frustrated zigzag ladder probed by ^<51>V NMR2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Shimizu, K.Okai, M.Itoh, M.Isobe, J.Yamaura, T.Yamauchi, Y.Ueda
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 83 号: 15

    • DOI

      10.1103/physrevb.83.155111

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dimerization and Charge Order in Hollandite K2V8O162011

    • 著者名/発表者名
      A. C. Komarek
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 107 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevlett.107.027201

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic interactions and orbital state in double chain systems investigated by NMR measurements2011

    • 著者名/発表者名
      M. Itoh
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 320

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Ferromagnetic Chromium Chalcogenides, ACr5Te8 (A=K, Cs and Rb)2011

    • 著者名/発表者名
      S.Yamazaki, Y.Ueda
    • 雑誌名

      Solid State Phenomena

      巻: 170 ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic structure of an antiferromagnetic metal : CaCrO32011

    • 著者名/発表者名
      P.A.Bhobe, Y.Ueda, 他12名
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 83

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peierls Mechanism of the Metal-Insulator Transition in Ferromagnetic Hollandite K2Cr8O162011

    • 著者名/発表者名
      T.Toriyama, Y.Ueda, 他9名
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 107

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, structures and magnetic properties of pseudo-hollandite chromium sulfides2010

    • 著者名/発表者名
      S. Yamazaki and Y. Ueda
    • 雑誌名

      J. Solid State Chem.

      巻: 183 号: 9 ページ: 1905-1911

    • DOI

      10.1016/j.jssc.2010.03.013

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Unusual bismuth and vanadium chemistry in a low dimensional oxide system2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島)
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 物質設計と物質開発2013

    • 著者名/発表者名
      上田 寛
    • 学会等名
      第1回京都大学理学研究科化学専攻無機化学合同セミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ホランダイト型KxMn8O16のX線光電子分光2013

    • 著者名/発表者名
      福沢 真
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Unusual bismuth and vanadium chemistry in a low dimensional oxide system2013

    • 著者名/発表者名
      Yaoqing Zhang
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Hollandite K2Cr8O16: Crystal Growth under High Pressure and Ferromagnetic Metal-Insulator Transition2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueda
    • 学会等名
      Freiberg HighPressure Symposium 2012
    • 発表場所
      Freiberg, Germany
    • 年月日
      2012-10-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ホランダイト構造の強磁性体 K2Cr8O16 のμSR2012

    • 著者名/発表者名
      杉山純
    • 学会等名
      日本物理学会 2012 秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学常盤台キャンパス(横浜)
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Novel Ferromagnetic Metal- Insulator Transition in K2Cr8O16 -Peierls Transition of Spinless Fermion-2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueda
    • 学会等名
      18th International Conference on Solid Compounds of Transition Elements, SCTE2012
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 年月日
      2012-04-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Novel Ferromagnetic Metal-Insulator Transition in K2Cr8O16 -Peierls Transition of Spinless Fermion-2012

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ueda
    • 学会等名
      18th International Conference on Solid Compounds of Transition Elements, SCTE2012
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Peierls Mechanism of MI Transition in Ferromagnetic K2Cr8O162012

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ueda
    • 学会等名
      IUCr5 Commission on High Pressure 2012 Meeting, IUCrHP2012/QuBS2012
    • 発表場所
      Mito, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hollandite K2Cr8O16: Crystal Growth under High Pressure and Ferromagnetic Metal-Insulator Transition2012

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ueda
    • 学会等名
      Freiberg High Pressure Symposium 2012
    • 発表場所
      Freiberg, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ホランダイト構造の強磁性体K2Cr8O16のuSR2012

    • 著者名/発表者名
      杉山 純
    • 学会等名
      日本物理学会2012秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学常盤台キャンパス(横浜)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A new vanadate oxide with quasi-one-dimensionalspin chains2012

    • 著者名/発表者名
      Yaoqing Zhang
    • 学会等名
      日本物理学会2012秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学常盤台キャンパス(横浜)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属混合原子価酸化物の磁性と伝導性2012

    • 著者名/発表者名
      上田 寛
    • 学会等名
      名古屋大学ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー第16回VBLシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hollandites : novel metal-insulator transitions2011

    • 著者名/発表者名
      上田寛
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪)
    • 年月日
      2011-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Cr-Hollandite の圧力効果II2011

    • 著者名/発表者名
      山内徹
    • 学会等名
      日本物理学会 2011 年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] クロムホランダイトの強磁性金 属絶縁体転移における構造変化と相転移機構2011

    • 著者名/発表者名
      上田寛
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] K2M8O16 (M = Ti, V, Cr, Mn) ? a novel class of oxides with unusual properties -2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueda, Hollandites
    • 学会等名
      Tokyo-Cologne Workshop on Strongly Correlated Transition-Metal Compounds,
    • 発表場所
      Cologne, Germany
    • 年月日
      2011-09-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Electronic States of Half-Metallic Chromium Oxides Proved by 53Cr NMR2011

    • 著者名/発表者名
      H. Takeda
    • 学会等名
      26th International Conference on Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2011-08-14
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] Ferromagnetic and Metal-Insulator Transitions in Chromium Hollandite2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueda
    • 学会等名
      Advances in Applied Physics & Materials Science Congress
    • 発表場所
      Antalya, Turkey
    • 年月日
      2011-05-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] Hidden frustration behind the unique ferromagnetic metal-insulator transition of K2Cr8O162011

    • 著者名/発表者名
      M. Isobe
    • 学会等名
      International Conference on Frustration in Condensed Matter (ICFCM)
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2011-01-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Hollandites: K2M8O16 (M = Ti, V, Cr, Mn) -a novel class of oxides with unusual properties-2011

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ueda
    • 学会等名
      Tokyo-Cologne Workshop on Strongly Correlated Transition-Metal Compounds
    • 発表場所
      Cologne, Germany
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cr-Hollanditeの圧力効果II2011

    • 著者名/発表者名
      山内 徹
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス (富山)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] クロムホランダイトの強磁性金属絶縁体転移における構造変化と相転移機構2011

    • 著者名/発表者名
      上田 寛
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス (富山)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性型クロム酸化物CrO2およびK2Cr8O16における局所磁性と電子状態-53Cr核NMR-2011

    • 著者名/発表者名
      武田 晃
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス (富山)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/news.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2020-05-15  

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