Aサイト秩序型ペロブスカイト酸化物における電荷移動・電荷不均化現象の解明

• 研究課題/領域番号: 22740227
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 齊藤 高志 京都大学, 化学研究所, 助教 (40378857)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010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: 強相関系 / 遷移金属酸化物 / 異常高原子価イオン / 異常高原子価 / サイト間電荷移動 / 電荷不均化 / 酸素ホール / Aサイト秩序型ペロブスカイト / 異常高原子値 / 電荷移動

研究概要

異常高原子価イオンは特異な電子状態を持ち、興味深い物性を示すことが知られている。本研究では、Aサイト秩序型ペロブスカイト構造を持つ酸化物CaCu3Fe4O12やLaCu3Fe4O12においてFe4+/Cu3+等の異常高原子価イオンが引き起こす電荷不均化やサイト間電荷移動といった珍しい現象の発現メカニズムについて明らかにした。この成果は異常高原子価イオンの特性を利用したさらなる機能性材料の設計・開発へとつながると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Frustration relieved ferrimagnetism in novel Aand B-site-ordered quadruple perovskite (2013)
  • 著者名/発表者名: W. -T. Chen, M. Mizumaki, T. Sai to, and Y. Shimakawa
  • 雑誌名: Dalton Transactions, Advance Article/1-5 巻: in press 号: 28 ページ: 10116-10116
  • DOI: 10.1039/c3dt50489a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Valence Change of A' -Site Mn by A-Site Doping in La_1-xNa_xMn_3Ti_4O_12. (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠山武範、Mark S. Senn、齊藤高志、Wei-tin Chen、Chiu C. Tang、J. Paul Attfield、島川祐一
  • 雑誌名: Chemistry of Materials 巻: 25 号: 2 ページ: 178-183
  • DOI: 10.1021/cm303182u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-Selective Doping Effect in AMn3V4O12 (A = Na+, Ca2+, and La3+) (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Zhang
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 16 ページ: 6056-6060
  • DOI: 10.1021/ja308851f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic interactions in A-site ordered perovskites LnCu3(Ge3/4Ga1/4)4O12 (Ln = La, Dy) (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Saito, R. Yamada, and Y. Shimakawa
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 51 号: 9 ページ: 5095-5098
  • DOI: 10.1021/ic202582z
  • 査読あり
• [雑誌論文] New A-site ordered perovskite-structure oxides with intriguing functional properties (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Shi ma kawa, W. -T. Chen, and T. Saito
  • 雑誌名: Proceeding of the 2012 Powder Metallurgy World Congress
• [雑誌論文] Polarization Rotation in the Monoclinic Perovskite BiCo_1-_xFe_xO_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Kengo Oka, Tsukasa Koyama, Tomoatsu Ozaaki, Shigeo Mori, Yuichi Shimakawa, Masaki Azuma
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 51 号: 32 ページ: 7977-7980
  • DOI: 10.1002/anie.201202644
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure Effect on Intersite Charge Transfer in A-site-Ordered Double-Perovskite-Structure Oxide (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. W. Long, T. Kawakami, W. T. Chen, T. Saito, T. Watanuki, Y. Nakakura, Q. Q. Liu, C. Q. Jin, and Y. Shimakawa
  • 雑誌名: Chem. Mater 巻: 24 号: 11 ページ: 2235-2239
  • DOI: 10.1021/cm301267e
  • 査読あり
• [雑誌論文] A-site magnetism in A-site-ordered perovskite-structure oxides (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimakawa and T. Saito
  • 雑誌名: Physica Status Solidi B 巻: 249 号: 3 ページ: 423-434
  • DOI: 10.1002/pssb.201147477
  • 査読あり
• [雑誌論文] New A-site ordered perovskite-structure oxides with intriguing functional properties (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimakawa
  • 雑誌名: Proceeding of the 2012 Powder Metallurgy World Congress 巻: 6F-T14
• [雑誌論文] Material Design, Synthesis and Magnetic Properties of Novel A-Site-Ordered Perovskites AMn3Al4O12 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Tohyama
  • 雑誌名: Proceeding of the 2012 Powder Metallurgy World Congress 巻: 16F-T14
• [雑誌論文] X-Ray Spectroscopic Studies of <i>A</i>-Site Ordered Perovskite LaMn₃<i>B</i>₄O₁₂(<i>B</i>=V, Cr) (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Mizumaki
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 巻: 10 号: 0 ページ: 575-577
  • DOI: 10.1380/ejssnt.2012.575
  • ISSN: 1348-0391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of the ferrimagnetic coupling of A-site Cu and B-site Fe spins in charge-disproportionated CaCu3Fe4O12 (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Mizumaki, Y.Shimakawa, et al
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 号: 9 ページ: 94-418
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.094418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Material Design and High-Pressure Synthesis of Novel A-Site-Ordered Perovskites AMn3Al4012 (A=Y, Yb, and Dy) (2011)
  • 著者名/発表者名: 齊藤高志、遠山武範、島川祐一
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 84 号: 7 ページ: 802-806
  • DOI: 10.1246/bcsj.20100335
  • NAID: 130004152941
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge transfer and antiferromagnetic order in the A-site-ordered perovskite LaCu_3Fe_4O_<12> (2010)
  • 著者名/発表者名: W.T.Chen, T.Saito, et al.
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 巻: 20 ページ: 7282-7286
  • 査読あり
• [学会発表] Exploration of Functional Materials Using High Pressures (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Saito
  • 学会等名: EPENET Kyoto Showcase and Workshop
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] Exploration of Functional Materials Using High Pressures (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Saito
  • 学会等名: EPENET Kyoto Showcase and Workshop
  • 発表場所: Kyoto
  • 招待講演
• [学会発表] Synthesis of A-site-ordered perovskites under high pressures (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Saito and Y. Shimakawa
  • 学会等名: The 6th Asian Conference on High Pressure Research (ACHPR 6) & International Forum on High Pressure Sciences (IFHPS)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2012-08-10
• [学会発表] Structural and physical properties of A- and B-sites ordered double perovskites CaCu3Fe2B2O12 (2012)
  • 著者名/発表者名: W. -T. Chen, T. Saito, M. Mizumaki, and Y. Shimakawa
  • 学会等名: Gordon Research Conferences on Solid State Chemistry
  • 発表場所: New London, NH, USA
  • 年月日: 2012-07-22
• [学会発表] Magnetic and transport properties of A- and B-sites ordered double perovskites CaCu_3Fe_2B_2O_<12> (B=Ta, Re) (2012)
  • 著者名/発表者名: 陳威廷, 齊藤高志, et al
  • 学会等名: 日本物理会春季年会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] A-site-ordered perovskite ACu3B4O12 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Saito
  • 学会等名: Japan-UK-Taiwan meeting "Synthesis and Properties of New Functional Materials"
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-01-12
• [学会発表] A-site-ordered perovskite ACU_3B_4O_<12> (2012)
  • 著者名/発表者名: 齊藤高志
  • 学会等名: Japan-UK-Taiwan meeting
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-12
• [学会発表] A-site-ordered perovskite ACu3B4O12 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Saito
  • 学会等名: UK-Japan Meeting 2012 in Tokyo
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2012-01-10
• [学会発表] Synthesis of A-site-ordered perovskites under high pressures (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Saito
  • 学会等名: The 6th Asian Conference on High Pressure Research (ACHPR 6) & International Forum on High Pressure Sciences (IFHPS)
  • 発表場所: Beijing
  • 招待講演
• [学会発表] Charge disproportionation and charge transfer in A-site-ordered perovskite-structure oxides with unusually high-valence Fe (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimakawa
  • 学会等名: Gordon Research Conferences on Solod State Chemistry
  • 発表場所: New London
• [学会発表] Structural and physical properties of A- and B-sites ordered double perovskites CaCu3Fe2B2O12 (2012)
  • 著者名/発表者名: W. -T. Chen
  • 学会等名: Gordon Research Conferences on Solid State Chemistry
  • 発表場所: New London
• [学会発表] Aサイト秩序型ペロブスカイトCaCu3B4O12へのCuサイト置換効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 齊藤 高志, 島川 祐一
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Aサイト秩序型ペロブスカイトCaCu3B4O12へのCuサイト置換効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 齊藤高志, et al
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Aサイト秩序型ペロブスカイトにおけるAサイト磁性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 齊藤高志, et al
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会23年度春季大会大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2011-06-01
• [学会発表] A-site magnetism in A-site ordered perovskites (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Saito
  • 学会等名: Strategic UK-Japan Cooperative Programme "Functional Oxide Materials Discovery using Extreme Conditions" Project Meeting, "Synthesis and Properties of New Electronic Materials"
  • 発表場所: Dryburgh, UK
  • 年月日: 2011-02-23
• [学会発表] High pressure synthesis, magnetic structure and physical propertie of A-site ordered perovskite LaCu3Fe4O12 (2011)
  • 著者名/発表者名: W.T. Chen, Y. Long, T. Saito, and Y. Shimakawa
  • 学会等名: The 1st International Conference on MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis "Advanced Chemical Methodology for Creating Materials"
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2011-01-24
• [学会発表] High pressure synthesis of new A-site-ordered perovskites (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Saito, T. Tohyama, and Y. Shimakawa
  • 学会等名: PacifiChem 2010
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] High pressure synthesis of new A-site-ordered perovskites (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Saito, et al.
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: アメリカ合衆国
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] A-Site Magnetism in A-Site-ordered Perovskites (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Saito, R. Yamada, H. Shiraki, and Y. Shimakawa
  • 学会等名: MRS Fall meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] A サイト秩序型ペロブスカイトの高圧合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 齊藤 高志, 遠山 武範, 白木 宏, 龍 有文, 島川 祐一
  • 学会等名: 第51回高圧討論会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2010-10-21
• [学会発表] Charge transfer and charge disproportionation properties of the A-site-ordered perovskite solid solution (La/Ca)Cu3Fe4O12 (2010)
  • 著者名/発表者名: 陳 威廷, 齊藤 高志, 島川 祐一
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 堺市
  • 年月日: 2010-09-24