偏極・非偏極中性子回折実験用ハイブリッドアンビル高圧力セルの開発

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H05433
• 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: 寺田 典樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 主任研究員 (60442993)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 中性子回折実験 / マルチフェロイクス / 高圧力

研究実績の概要

本研究では、高圧・低温・高磁場の多重極限環境下で用いる非偏極中性子回折用高圧力ル、および中性子3次元偏極解析実験用の完全非磁性ハイブリッドアンビルセルの開発に成功した。これらの圧力セルを用いて、(1)圧力誘起巨大強誘電分極を示すぺロブスカイトマルチフェロイクスTbMnO3に対して、高圧力下実験としては世界最高磁場下での中性子回折実験に成功し、巨大電気分極の発現機構を解明した。また、(2) 世界で初めて高圧力下中性子3次元偏極解析実験に成功し、デラフォサイトマルチフェロイクスCuFeO2の圧力誘起強誘電相の磁気構造を決定した。これらは、英国大型パルス中性子施設ISIS、およびフランスの大強度原子炉中性子施設ILLにおいて開発しており、今後はマルチフェロイクス物質に止まらず、他の新奇圧力誘起物理現象の解明に貢献するものと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Rutherford Appleton Laboratory/University of Oxford(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: Rutherford Appleton Laboratory/University of Oxford
• [国際共同研究] Institut Laue Langevin(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: Institut Laue Langevin
• [国際共同研究] モスクワ大学(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: モスクワ大学
• [雑誌論文] High-Pressure Synthesis, Structures, and Properties of Trivalent A-Site-Ordered Quadruple Perovskites RMn7O12 (R = Sm, Eu, Gd, and Tb) (2018)
  • 著者名/発表者名: L. Zhang, N. Terada, R. D. Johnson, D. Khalyavin, P. Manuel, Y. Katsuya, M. Tanaka, K. Yamaura, A. A. Belik
  • 雑誌名: Inorganic Chemestry 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Magnetic Bragg dip and Bragg edge in neutron transmission spectra of typical spin superstructures (2017)
  • 著者名/発表者名: Mamiya Hiroaki、Oba Yojiro、Terada Noriki、Watanabe Norimichi、Hiroi Kosuke、Shinohara Takenao、Oikawa Kenichi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 ページ: 15516
  • DOI: 10.1038/s41598-017-15850-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Magneto-orbital ordering in the divalent A-site quadruple perovskite manganites AMn7O12 (A=Sr, Cd, and Pb) (2017)
  • 著者名/発表者名: Johnson R. D.、Khalyavin D. D.、Manuel P.、Radaelli P. G.、Glazkova I. S.、Terada N.、Belik A. A.
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 96 ページ: 054448
  • DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.054448
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Rich magnetoelectric phase diagrams of multiferroic single-crystal α-NaFeO2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Terada Noriki、Ikedo Yuta、Sato Hirohiko、Khalyavin Dmitry D.、Manuel Pascal、Miyake Atsushi、Matsuo Akira、Tokunaga Masashi、Kindo Koichi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 96 ページ: 035128
  • DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.035128
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 単結晶を用いた菱面体晶および六方晶AgFeO2の磁気秩序と誘電分極の探査 (2018)
  • 著者名/発表者名: 寺田典樹, D D. Khalyavin, P. Manuel, F. Orlandi, 池戸優太, 佐藤博彦
  • 学会等名: 2018年日本物理学会年次大会
• [学会発表] 中性子透過スペクトルに現れるスピン秩序由来の磁気ブラッグエッジ・ブラッグディップとその利用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 間宮広明, 大場洋次郎, 寺田典樹, 渡邉騎通, 廣井孝介, 篠原武尚, 及川健一
  • 学会等名: 2018年日本物理学会年次大会
• [学会発表] Spherical neutron polarimetry analysis under pressure for delafossite CuFeO2 (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Terada, N. Qureshi, L. C. Chapon and T. Osakabe
  • 学会等名: The 9th Asia Pacific Center for Theoretical Physics Workshop on Multiferroics, University of Tokyo, Kashiwa Nov 9-11, 2017
  • 国際学会
• [学会発表] New perovskites in R2O3-Mn2O3 systems (R = rare-earths) (2017)
  • 著者名/発表者名: A. A. Belik, L. Zhang, Y. Matsushita, N. Terada, Y. Katsuya, M. Tanaka, and K. Yamaura
  • 学会等名: AIRAPT-26, China National Convention Center,Beijing,China Aug 19-24, 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] High-Pressure Neutron Diffraction with Hybrid-Anvil-Cell for Multiferroic Research (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Terada
  • 学会等名: The 15th International Conference on Advanced Materials
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 高圧・高磁場下における中性子回折実験によるマルチフェロイクスの研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 寺田典樹
  • 学会等名: 強磁場コラボラトリーが拓く未踏計測領域への挑戦と物質・材料科学の最先端
• [学会発表] 中性子散乱でできること (2017)
  • 著者名/発表者名: 寺田典樹
  • 学会等名: 第６０回化合部新磁性材料研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 高圧力下中性子3次元偏極解析によるマルチフェロイクスCuFeO2の圧力誘起強誘電相の磁気構造決定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 寺田典樹, Navid Qureshi, Laurent Chapon, 長壁豊隆
  • 学会等名: 2017年日本物理学会秋季大会
• [備考] Terada homepage
  • URL: http://www.nims.go.jp/nsg/terada/index.html
• [備考] SAMURAI NIMS Researchers Directory Service
  • URL: https://samurai.nims.go.jp/profiles/terada_noriki