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異常磁気相を示す複合アニオン二次元正方格子磁性体の探索と物性評価

公募研究

研究領域複合アニオン化合物の創製と新機能
研究課題/領域番号 17H05493
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

辻本 吉廣  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (50584075)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード酸硫化物 / フラックス合成 / 非線形光学現象 / 複合アニオン / 磁性 / 新物質 / 層状化合物 / 酸ハロゲン化物 / 高圧合成 / 低次元磁性 / 層状構造
研究実績の概要

本年度の主な研究成果として,磁性物質との比較物質として偶然得られた新規酸硫化物を報告する.本研究に先立ち報告された鉄酸硫化物SrFe2S2OはFe中心の多面体が稜共有で連なったスピン二重鎖を形成している.過去の報告では逐次相転移が観測されたが原因は未解明のままであった.当初,その起源を探るために非磁性の参照物質SrZn2S2Oの合成をフラックス法にて試みた.その結果得られた組成は期待通りではあったが,構造は全く異なる極性構造であることがX線構造解析により明らかになった.Znは2つの異なるサイトを有し,どちらも3つの硫黄原子,1つの酸素原子に囲まれた歪んだ四面体配位を形成している.Zn中心四面体はSr原子で遮られる形でab面内で二重鎖を作り,さらにウルツ鉱構造で見られるような最密充填方式でc軸に互い積層したインターグロース構造をとる.紫外可視吸収スペクトル測定の結果,3.86 eVのエネルギーギャップを持つことが分かった.さらに,第一原理計算により,直接遷移型であることも明らかになった.反転対称の無い物質に対して第二高調波発生 (SHG) が期待されるが,本物質はSHG活性であることはもちろん,位相整合を満たすことが粉末測定法で判明した.SHG信号強度もベンチマーク物質であるKDP (KH2PO4)の二倍に匹敵する,応用上重要な結果を得た.これまでに報告されている極性物質CaZnSOは位相整合を満たさないこととは対照的であり,今後位相整合と構造の関係を探っていく予定である.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of South Carolina/University of Houston(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Max Plank Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] National Chung Cheng University/NSRRC(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Max Plank Insitute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Low-temperature solid-state reduction approach to highly reduced titanium oxide nanocrystals2018

    • 著者名/発表者名
      *Y. Tsujimoto
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 126 号: 8 ページ: 609-613

    • DOI

      10.2109/jcersj2.18038

    • NAID

      130007429502

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 年月日
      2018-08-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Function of Tetrahedral ZnS3O Building Blocks in the Formation of SrZn2S2O: A Phase Matchable Polar Oxysulfide with a Large Second Harmonic Generation Response2018

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto Yoshihiro、Juillerat Christian A.、Zhang Weiguo、Fujii Kotaro、Yashima Masatomo、Halasyamani P. Shiv.、zur Loye Hans-Conrad
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 30 号: 18 ページ: 6486-6493

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.8b02967

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis, Crystal Structure, and Optical Properties of Layered Perovskite Scandium Oxychlorides: Sr2ScO3Cl, Sr3Sc2O5Cl2, and Ba3Sc2O5Cl22018

    • 著者名/発表者名
      Su Yu、Tsujimoto Yoshihiro、Fujii Kotaro、Tatsuta Makoto、Oka Kengo、Yashima Masatomo、Ogino Hiraku、Yamaura Kazunari
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 57 号: 9 ページ: 5615-5623

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b00573

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Property Engineering in Perovskites via Modification of Anion Chemistry2018

    • 著者名/発表者名
      Yoji Kobayashi, Yoshihiro Tsujimoto, Hiroshi Kageyama
    • 雑誌名

      Annual Review of Materials Research

      巻: 48 号: 1 ページ: 303-326

    • DOI

      10.1146/annurev-matsci-070317-124415

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and Theoretical Soft X-Ray Absorption Study on Co3+ Ion Spin States in Sr2-xCaxCoO3F2018

    • 著者名/発表者名
      Yi-Ying Chin, Zhiwei Hu, Yu Su, Yoshihiro Tsujimoto, Arata Tanaka, Chien-Te Chen
    • 雑誌名

      Physics Status Solidi Rapid Research Letters

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 1800147-1800147

    • DOI

      10.1002/pssr.201800147

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 層状ペロブスカイト構造をもつ 新しい酸フッ化物・酸塩化物の結晶化学2017

    • 著者名/発表者名
      辻本 吉廣
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 59 ページ: 223-229

    • NAID

      130006767762

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 新規亜鉛酸硫化物のフラックス合成,構造,第二高調波特性2019

    • 著者名/発表者名
      辻本 吉廣, Christian Juillerat,Hans-Conrad zur Loye, Weiguo Zhang, P. Shiv Halashamani, 藤井 孝太郎,八島 正知
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2019年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 極性構造をもつ新規亜鉛酸硫化物の合成と第二高調波発生2018

    • 著者名/発表者名
      辻本 吉廣
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 強相関電子系クロム酸フッ化物ペロブスカイトの低温合成2018

    • 著者名/発表者名
      辻本 吉廣,Su Yu,山浦 一成
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 層状酸ハロゲン化物ペロブスカイトを舞台とした配位制御と新奇物性の開拓2018

    • 著者名/発表者名
      辻本 吉廣
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第31回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Possible spin-state transitionin a Cobalt oxychloride with 5-fold coordination2018

    • 著者名/発表者名
      辻本 吉廣,中野 智,山浦 一成
    • 学会等名
      ICRAM2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solid State Chemistry and Physics of New Layered Oxychloride Perovskites with Square Planar Units2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Tsujimoto
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-Pressure Synthesis and Physical Properties of fluorinated SrCrO32017

    • 著者名/発表者名
      Yu Su, Yoshihiro Tsujimoto, Kazunari Yamaura
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 5配位構造をもつコバルト酸塩化物のスピン転移の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      辻本 吉廣
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] NIMS Researchers Directory Service: SAMURAI

    • URL

      https://samurai.nims.go.jp/profiles/tsujimoto_yoshihiro?locale=ja

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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