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2017 年度 実績報告書

スピン状態と奇異な結晶方位依存性を利用した新しい磁歪材料の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K18262
研究機関茨城工業高等専門学校

研究代表者

佐藤 桂輔  茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 准教授 (10418212)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード磁歪 / コバルト酸化物 / 結晶方位依存性
研究実績の概要

La1-xSrxCoO3(x=0.2)の磁歪の結晶方位依存性について,磁歪の機構についての議論も含めて論文としてJournal of Alloys and Compounds(752 (2018) 327-331)に発表した.磁場を[111]c方向または[110]c方向(添え字のcは擬立方晶を表す)に印加した場合には,磁歪は大きなヒステリシスと残留ひずみを示した.[111]c方向では約0.5 Tの磁場で磁歪が急激に変化し,[110]c方向では3 Tで変化した.一方,磁場を[001]c方向に印加した場合には,9 Tまで磁場を印加しても,ヒステリシスも残留ひずみも発生しなかった.[111]c方向または[110]c方向に磁場を印加した場合のヒステリシスと残留ひずみは,[111]r方向が磁化困難軸である菱面体ドメインの再配列によって説明できることがわかった.昨年度のほぼ単一なドメインを用いた磁化測定から,一軸磁気異方性定数Ku1=-1.2x10^5 J/m^3であることがわかった.これは,磁気形状記憶合金Ni2MnGaの磁気異方性定数Ku1=2x10^5 J/m^3と同程度の大きさである.このモデルを用いて,[111]c方向と[110]c方向で磁歪が急激に変化する磁場が変わる原因を定性的に説明できた. [001]c方向のヒステリシスと残留ひずみの無い磁歪は,全てのドメインの[111]r軸の[001]c方向への射影が等しいために生じると考えられる.全てのドメインで見た場合には,磁気異方性がなくなる.このようにして,La1-xSrxCoO3(x=0.2)の奇異な磁歪の結晶方位依存性は説明することができる.
LaCoO3のLaをBiで置換した固溶体は,LaCoO3の磁化の温度依存でみられる100 Kの転移が低温側へシフトするのを確認できた.しかし,依然として不純物が多く議論ができていない.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Crystal orientation dependence of magnetostriction of twinned perovskite cobalt oxide2018

    • 著者名/発表者名
      Sato K.、Minagawa K.、Nakamura M.、Ichikawa T.、Hara Y.、Nakaoka K.、Kobayashi Y.、Asai K.
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 752 ページ: 327~331

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.04.139

    • 査読あり
  • [学会発表] コバルトを含むIn2O3の磁気特性2018

    • 著者名/発表者名
      熊谷ひかる, 佐藤桂輔, 原嘉昭
    • 学会等名
      日本物理学会
  • [学会発表] コバルトを含むIn2O3の作製および磁気特性2017

    • 著者名/発表者名
      熊谷ひかる, 佐藤桂輔, 原嘉昭
    • 学会等名
      日本物理学会

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公開日: 2018-12-17  

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