| 研究課題/領域番号 |
22K14596
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
根岸 真通 東北大学, 理学研究科, 助教 (70911147)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | エピタキシャル成長 / 遷移金属酸化物 / イリジウム酸化物 / チタン酸化物 / スピネル構造 / イルメナイト構造 / 薄膜合成 / 酸化物 / イルメナイト型構造 / コランダム型構造 / スピネル型構造 / パルスレーザー堆積法 / 人工超格子 / 反強磁性体 / 薄膜 / 磁性 / 反強磁性 / イルメナイト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
イルメナイト型といわれる結晶構造を持つチタン酸化物群を、原子レベルで膜厚を制御しながら堆積することによって、自然界には存在しない人工的な結晶構造（人工超格子）を構築する。作製した人工超格子の磁性を、複数の実験手法を用いて多角的に評価することによって、イルメナイト型人工超格子中で現れる磁気秩序や磁気相互作用について調査する。イルメナイト型人工超格子の磁性を解明することで、新奇量子磁性体をイルメナイト型人工超格子中で探究・制御する研究分野を開拓する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、パルスレーザー堆積法によってATiO3 (A = Mn, Fe, Co, Ni)薄膜の堆積を行い、イルメナイトやコランダム型構造をもつ単結晶性薄膜試料を実現した。また、Mg-Ir-O薄膜についても堆積条件を行い、特定の堆積条件で、これまで報告されていなかった新規Mg-Ir-O結晶相が成長することを発見した。電子顕微鏡での観察と結晶学的考察によって、新規Mg-Ir-O結晶相を、陽イオン秩序が乱れた逆スピネル型Mg2IrO4と推定した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Mg-Ir-O系については、これまで、準安定なイルメナイト型MgIrO3の報告のみで、ほとんど知見がなかった。したがって、本研究による逆スピネル型Mg2IrO4の発見は、Mg-Ir-O系の結晶化学解明において重要な進展といえる。また、スピネル構造は、複数の陽イオンサイトを持ち、磁性の観点から興味深い結晶構造である。イリジウムを含むスピネル化合物は少数しか報告されていないため、本研究で発見した逆スピネル型Mg2IrO4の物性を調査することで、スピネル型イリジウム酸化物の物性解明の進展が期待できる。
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