| 研究領域 | 超秩序構造が創造する物性科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05561
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
高津 浩 京都大学, 工学研究科, 講師 (60585602)
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| 研究期間 (年度) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 応力 / トポケミカル反応 / 機能性酸化物 / 酸素空孔 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、開拓してきた「応力下の低温トポケミカル反応」により、SrVO3やSrFeO3など様々な酸化物に自在に超秩序構造を付与することに着目し、母体の三次元構造を酸素空孔層の導入により擬二次元化・長周期化して制御することで、新しい次元性、操作性、組成をもった新物質へ進化・発展させ、機能材料開発の潜在可能性を格段に広げることを目指す。また、領域内での共同研究の推進から局所的な構造情報を明らかにし、制御に必要なキーファクターを明確にしていく。我々独自のアプローチから超秩序付与による相乗効果を最大限に引き出し、超秩序構造科学の研究の深化に貢献し、材料開発を新たなステージに引き上げることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
秩序-無秩序の狭間領域や無秩序構造の中にある秩序構造にあらわれる新規現象についてEu2+とEu3+の価数転移をしめす物質に着目し、本研究領域の計画班の研究チームと協力し、以下の研究を遂行した。得られた成果の一部は学会発表および論文にまとめて発表した。
応力下のトポケミカル反応を用いて新たに開発したユウロピウム化合物は、負電荷の水素イオン（ヒドリドH-）が二次元的に選択秩序した結晶構造をもつ物質であり、薄膜特有の基板応力などを外部パラメーターにすることで、強磁性を担うEu2+の約20%がEu3+に価数転移すること、そして、この価数転移にあわせてユウロピウム化合物には珍しい磁気異方性を示す興味深い物質である。今年度は、このようなEu2+の周期構造にあらわれるEu3+のdisorder in orderの役割を明らかにし、新奇な磁気異方性の発現メカニズムを明らかにすることを目指し、超秩序構造科学の計画A02班およびA03班と協力し、蛍光X線ホログラフィー実験および光電子ホログラフィー実験を行った。その結果、Euの原子位置を再現する明確なホログラフィー像を得ることに成功した。また、Eu2+の成分のみの入射エネルギーとEu3+の寄与もある入射エネルギーをわけて実験を行い、薄い薄膜(t ~ 60 nm)では、Eu3+の成分が混入することで、蛍光ホログラフィーの斑点強度にコントラストが観られた。これは、Eu2+のみが存在する場合ではあり得ない振る舞いであり、Eu3+成分が混入したことで、局所的な原子変位が生じたことを示唆するものである。このようなEu3+のdisorder in orderに伴う局所変位が磁気異方性に影響している可能性が考えられる。価数選択的構造解析について今後さらに解析を進める。得られた成果について物質合成と磁気異方性の研究内容は論文にまとめて投稿した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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