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2016 年度 実績報告書

低温トポタクティック反応による新規機能性遷移金属酸化物の合成と構造物性評価

研究課題

研究課題/領域番号 15F15036
研究機関京都大学

研究代表者

島川 祐一  京都大学, 化学研究所, 教授 (20372550)

研究分担者 DENIS ROMERO FABIO  京都大学, 化学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-10-09 – 2017-03-31
キーワード機能性酸化物 / 低温トポタクティック反応 / 遷移金属酸化物
研究実績の概要

昨年度より発展的にペロブスカイト構造化合物を中心に研究を展開してきた。特に異常高原子価Feイオンを含む酸化物で、逐次的に電荷不均化と電荷移動という2つの転移が起こる新物質の合成に成功し、特に電荷不均化した状態において、アイドルスピンを有する極めて特異な磁気構造が現れることを見出した。一連の発見は、Feの異常高原子価電子状態の不安定性が新たな形で解消されるとともに、電荷転移が特異な磁気構造を安定化させていることを明らかにした点でも重要である。
This year's work has focused on the synthesis and characterization of cation ordered and/or charge transition oxides using high pressure and low temperature, topochemical methods. Notable results include the elucidation of unusual charge behavior in Ca0.5Bi0.5FeO3 displaying charge disproportionation and intermetallic charge transfer transitions, results which have been published in Angewandte Chemie International Edition and in a forthcoming publication submitted to Physical Review Letters.
On the unusual charge behavior in Ca0.5Bi0.5FeO3, A-site cation substitution leads to small changes in the structure but large effects on the resulting material properties (eg Sr0.5Bi0.5FeO3 does not show charge ordering or charge transfer). A-site substitution of RE cations for Ca in CaFeO3 allows for an investigation of the role of structure on the charge disproportionation behavior. A large amount of data was collected during a recent neutron diffraction experiment and analysis is ongoing.

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] エジンバラ大学/ラザフォードアップルトン研究所(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      エジンバラ大学/ラザフォードアップルトン研究所
  • [雑誌論文] Successive charge transitions of Ca0.5Bi0.5FeO3 with unusually high valence Fe3.5+2017

    • 著者名/発表者名
      Y Hosaka, F Denis Romero, N Ichikawa, T Saito, and Y Shimakawa
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 56 ページ: 4243-4246

    • DOI

      10.1002/anie.201700881

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two charge ordering patterns in the topochemically synthesized layer-structured perovskite LaCa2Fe3O9 with unusually high valence Fe3.67+2017

    • 著者名/発表者名
      H Guo, Y Hosaka, F Denis Romero, T Saito, N Ichikawa, and Y Shimakawa
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 56 ページ: 3695-3701

    • DOI

      10.1016/j.jssc.2016.11.027

    • 査読あり
  • [学会発表] Successive coupled charge, magnetic, and structural transitions in Ca0.5Bi0.5FeO32017

    • 著者名/発表者名
      F Denis Romero, Y Hosaka, N Ichikawa, T Saito, G McNally, J P Attfield, and Y Shimakawa
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-03-13 – 2017-03-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Successive coupled charge, magnetic, and structural transitions in Ca0.5Bi0.5FeO32016

    • 著者名/発表者名
      F Denis Romero
    • 学会等名
      Workshop on "Solid-state chemistry for oxide and mixed-anion systems"
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-12-06 – 2016-12-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] YCa4Fe5O15: Modulating octahedral tilts in perovskites through cation order2016

    • 著者名/発表者名
      F. Denis Romero, Y. Hosaka, M. Haruta, H. Kurata, J. P. Attfield, and Y. Shimakawa
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences on Solid State Chemistry
    • 発表場所
      New London, USA
    • 年月日
      2016-07-18 – 2016-07-18
    • 国際学会
  • [備考] 京都大学化学研究所 島川研究室

    • URL

      http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~shimakgr/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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