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Pr-Ca-Co-O系で発現する特異な金属・絶縁体-スピン状態同時転移機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24540355
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関岩手大学

研究代表者

内藤 智之  岩手大学, 工学部, 准教授 (40311683)

研究分担者 藤代 博之  岩手大学, 工学部, 教授 (90199315)
連携研究者 藤代 博之  岩手大学, 工学部, 教授 (90199315)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
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)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードコバルト酸化物 / 金属絶縁体転移 / スピン状態転移 / 磁場効果 / 金属・絶縁体転移 / X線吸収分光
研究成果の概要

コバルト酸化物Pr-Ca-Co-Oでは3価のCoイオンのスピン状態転移と同時に金属・絶縁体転移が1次相転移で起こる。本研究はこの転移の発現機構の解明を目的として実施した。得られた主な知見を以下に示す。1)SPring-8における放射光X線吸収分光実験からPr価数が転移をまたいで3価と4価の間で変化し、これが転移のトリガーとなること。また、Tbも価数変化を示すことを見出した。2)強磁場下ではこの転移が完全に抑制されることを初めて見出し、定常およびパルス磁場中における放射光X線吸収分光実験から磁場中においてもPr価数変化が転移と密接に関係していることを明らかにした。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] チェコ科学アカデミー(チェコ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical resistivity anomaly in (Pr1-yMy)1-xCaxCoO3 epitaxial films (M=Y, Gd) fabricated by pulsed laser deposition2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Noda, H. Fujishiro, T. Naito, A. Ito, T. Goto, J. Hejtmanek, Z. Jirak
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 6 号: 2

    • DOI

      10.1063/1.4942558

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetic-field-induced insulator-metal transition in (Pr1-yYy)0.7Ca0.3CoO3 at ultrahigh magnetic fields2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, Y-H. Matsuda, T. Naito, D. Nakamura, S. Takeyama
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 4 ページ: 044703-044703

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.044703

    • NAID

      210000133517

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of the metal-insulator transition by magnetic field in (Pr1-yYy)0.7Ca0.3CoO3 (y = 0.0625)2014

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, H. Fujishiro, T. Nishizaki, N. Kobayashi, J. Hejtmanek, K. Knizek, Z. Jirak
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 115 号: 23

    • DOI

      10.1063/1.4884435

    • NAID

      120005478503

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simultaneous valence shift of Pr and Tb ions at the spin-state transition in (Pr1-yTby)0.7Ca0.3CoO32013

    • 著者名/発表者名
      H. Fujishiro, T. Naito, D. Takeda, N. Yoshida, T. Watanabe, K. Nitta, J. Hejtmanek, K. Knizek, and Z. Jirak
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 87 号: 15

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.155153

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-state crossover and low-temperature magnetic state in yttrium-doped Pr0.7Ca0.3CoO32013

    • 著者名/発表者名
      K. Knizek, J. Hejtmanek, M. Marysko, P. Novak, E. Santava, Z. Jirak, T. Naito, H. Fujishiro, and Clarina de la Cruz
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 88 号: 22

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.224412

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Valence shift of Pr ion from 3+ to 4+ in (Pr1-yYy)0.7Ca0.3CoO3 estimated by X-ray absorption spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fujishiro, T. Naito, S. Ogawa, N. Yoshida, K. Nitta, J. Hejtmanek, K. Knizek, Z. Jirak
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 81 号: 6 ページ: 064709-064709

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.064709

    • NAID

      210000109574

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Epitaxial growth of (Pr1-yYy)1-xCaxCoO3 films by pulsed laser deposition2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Noda, H. Fujishiro, T. Naito, A. Ito, T. Goto
    • 学会等名
      14th International Union of Materials Research Societies-International Conference on Advanced Materials
    • 発表場所
      International Convention Center, Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 140テスラまでの超強磁場磁化測定による(Pr1-yYy)0.7Ca0.3CoO3 (y=0.075, 0.1)の磁場誘起スピン転移の観測と温度依存性2015

    • 著者名/発表者名
      池田暁彦,李受妍,松田康弘,嶽山正二郎,金道浩一,内藤智之
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Pr-Ca-Co-O系の磁場中金属・絶縁体-スピン状態転移とPr価数変化2015

    • 著者名/発表者名
      内藤智之,藤代博之,河村直己,水牧仁一朗,J. Hejtmanek,K. Knizek,Z. Jirak
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属絶縁体-スピン状態同時転移を生じる (Pr1-yYy)1-xCaxCoO3系物質の単結晶薄膜化と物性評価2015

    • 著者名/発表者名
      野田裕介,内藤智之,藤代博之,伊藤暁彦,後藤孝
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnetic-field driven Pr-valence change at simultaneous metal-insulator and spin-state transition in (Pr1-yREy)1-xCaxCoO3 (RE=rare earth elements)2014

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, D. Takeda, T. Watanabe, H. Fujishiro, N. Kawamura, M. Mizumaki, J. Hejtmanek,K. Knizek,Z. Jirak
    • 学会等名
      59th Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 発表場所
      Hilton Hawaiian Village Conference Center
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Pr-Ca-Co-O系の金属・絶縁体-スピン状態転移への磁場効果2014

    • 著者名/発表者名
      内藤智之,藤代博之,西嵜照和,小林典男,J. Hejtmanek,K. Knizek,Z. Jirak
    • 学会等名
      2014年第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] (Pr1-yYy)1-xCaxCoO3における磁場誘起Pr価数変化と金属・絶縁体-スピン状態転移2014

    • 著者名/発表者名
      内藤智之,武田大輝,藤代博之,寺島拓,松田康弘,木原工,徳永将史,稲見俊哉
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 超強磁場における(Pr1-yYy)0.7Ca0.3CoO3の磁場誘起 絶縁体金属転移2014

    • 著者名/発表者名
      イスヨン,松田康弘,中村大輔,嶽山正二郎,内藤智之
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] (Pr1-yREy)1-xCaxCoO3(RE:希土類元素)の金属・絶縁体-スピン状態転移に対するCoサイト置換効果2013

    • 著者名/発表者名
      内藤智之,武田大輝,渡辺卓真,藤代博之,新田清文
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] (Pr, RE)-Ca-Co-O系酸化物の金属‐絶縁体転移における(Pr, RE)イオンの価数と熱伝導率、音速の変化2013

    • 著者名/発表者名
      武田大輝,内藤智之,藤代博之,新田清文
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Metal-insulator and spin-state transition in polycrystalline (Pr1-yREy)1-xCaxCoO3(RE: rare earth elements) in magnetic fields)2013

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, H. Fujishiro, T. Nishizaki, N. Kobayashi, J. Hejtmanek, K Knizek, and Z. Jirak
    • 学会等名
      The 58th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference
    • 発表場所
      Sheraton Denver
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] (Pr, RE)-Ca-Co-O系酸化物の金属-絶縁体転移におけるPrサイトへのRE置換効果2013

    • 著者名/発表者名
      武田大輝,内藤智之,藤代博之,新田清文
    • 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(広島県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Pr-Ca-Co-O系酸化物のMI転移におけるCo吸収端変化2012

    • 著者名/発表者名
      藤代博之,内藤智之,武田大輝,渡辺卓真,吉田直樹,新田清文
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学常盤台キャンパス(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] (Pr, Tb)-Ca-Co-O系酸化物の金属-絶縁体転移におけるPr, Tbイオンの価数シフト2012

    • 著者名/発表者名
      武田大輝,内藤智之,渡辺卓真,吉田直樹,藤代博之,新田清文
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学常盤台キャンパス(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] (Pr1-yYy)1-xCaxCoO3の磁場中金属・絶縁体-スピン状態転移II2012

    • 著者名/発表者名
      内藤智之,藤代博之,西嵜照和,徳永将史
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学常盤台キャンパス(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 藤代研HPフレーム

    • URL

      http://ikebehp.mat.iwate-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 藤代研HPフレーム

    • URL

      http://ikebehp.mat.iwate-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2022-02-21  

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