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巨大負熱膨張率・強誘電性をもつマルチ新機能ナノ磁性体の創製

研究課題

研究課題/領域番号 22651044
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関佐賀大学

研究代表者

鄭 旭光  佐賀大学, 工学系研究科, 教授 (40236063)

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
3,440千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード新物質 / 幾何学的フラストレーション / 新奇磁気電気特性 / マルチフェロ物質 / ナノ粒子 / 熱膨張 / 磁気相転移 / 磁気格子相関 / 誘電特性 / 新規ナノ物性 / 巨大負熱膨張 / ナノ磁性体
研究概要

結晶を構成している金属イオンはよく電子スピンによる磁気モーメントをもつ(例えばFe2+,Co2+,Ni2+,Mn2+等)。磁気イオンが三角格子または正四面体やカゴメ格子の配置を成す場合、幾何学的フラストレーションによって新奇な電子スピン量子相が期待され、近年物性物理学の大きな関心になっている。近年我々は2005年に天然鉱物結晶Cu2Cl(OH)3(clinoatacamite)が新しい幾何学フラストレーション磁性物質であることを発見して以来、水酸塩化物シリーズにおける新奇物性を集中的に研究してきた。本研究において上記の水酸塩化物系物質が磁性転移に伴って誘電的異常をしめすことを見出した。磁性を示した水酸塩化物において普遍的に磁気・格子・誘電の相関を示すことを発見した。更に一部の物質において強誘電性と考えられた性質を観察した。磁気秩序のスラストレーションによって、マルチフェロ性質が期待できることを本研究が示した。主要成果はPhys. Rev. B 2013年5月号にて論文公表した[Phys. Rev. B 87, 174102 (2013)]。

報告書

(3件)
  • 2012 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 2012 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Strong magnetic-dielectric-lattice coupling in transition metal hydroxyhalides and ferroelectric response in rhombohedral Co2(OD)3X (X=Cl, Br)2013

    • 著者名/発表者名
      X. G. Zheng, M. Fujihal, S. Kitajima, M. Maki, K. Kato, M. Takata, and C. N. Xu
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: B 87 ページ: 174102-174102

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic-field-induced instability of the cooperative paramagnetic state in ZnxCo4-x(OD)6Cl22012

    • 著者名/発表者名
      S. E. Dissanayake, C. Chan, S. Ji, J. Lee, Y. Qiu, K. C. Rule, B. Lake, M. Green, M. Hagihala, X. G. Zheng, T. K. Ng, and S.-H. Lee
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 85 号: 17 ページ: 1744351-6

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.174435

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversed thermal expansion in magnetic nanocrystals2010

    • 著者名/発表者名
      X.G. ZHENG, H. Kubozono, M. Fujihala, M. Hagihala, H. Yamada, C.N. Xu, K. Kato, Jungeun Kim, M. Takata
    • 雑誌名

      Proceedings of The Eighteenth Annual International Conference on COMPOSITES/NANO ENGINEERING ICCE-18

      巻: Vol. 18 ページ: 61-864

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversed thermal expansion in magnetic nanocrystals2010

    • 著者名/発表者名
      X.G.ZHENG, H.Kubozono, M.Fujihala, M.Hagihala, H.Yamada, C.N.Xu, K.Kato, Jungeun Kim, M.Takata
    • 雑誌名

      Proceedings of The Eighteenth Annual International Conference on COMPOSITES/NANO ENGINEERING ICCE-18

      巻: 18 ページ: 861-864

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 水酸ハロゲン化物 M2(OH)3X (M:遷移金属、X:ハロゲン)における普遍的な磁気・格子・誘電相関2012

    • 著者名/発表者名
      鄭旭光,藤原理賀,北島成人
    • 学会等名
      日本物理学会 2012 年年会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermal expansion in magnetic nanocrystals2010

    • 著者名/発表者名
      X.G. ZHENG (invited)
    • 学会等名
      International Conference on Composites and Nano Engineering (ICCE-18)
    • 発表場所
      Anchorage, Alaska, USA.
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Reversed thermal expansion in magnetic nanocrystals2010

    • 著者名/発表者名
      X.G.Zheng
    • 学会等名
      The Eighteenth Annual International Conference on COMPOSITES/NANO ENGINEERING ICCE-18
    • 発表場所
      Anchorage, Alaska, USA(Invited talk)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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