| 研究課題/領域番号 |
17105002
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
高野 幹夫 京都大学, 化学研究所, 教授 (70068138)
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| 研究分担者 |
島川 祐一 京都大学, 化学研究所, 教授 (20372550)
寺嶋 孝仁 京都大学, 低温物質科学研究センター, 教授 (40252506)
藤森 淳 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (10209108)
永長 直人 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (60164406)
椋田 秀和 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教授 (90323633)
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| キーワード | 遷移金属酸化物 / 青色発光 / 微細加工 / 高温超伝導 / 金属-絶縁体転移 / フラストレーション / 磁気抵抗効 |
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| 研究概要 |
カゴメ格子と三角格子からなる新規コバルト酸化物SrCo_6O_<11>は、低温において僅かな外部磁場で飽和モーメントの1/3の大きさの磁化プラトーを持ち、さらに磁場を上げていくと飽和に伴うプラトーを示す。アバディーン大との共同中性子回折実験により、1/3磁化プラトー状態ではIsingスピンS=2を持つCo(3)が強磁性層を形成し、それが↑-↑-↓-↑-↑-↓のように積層したフェリ磁性構造を持つ事が示された。
BiNiO_3はBi^<3+>_<0.5>Bi^<5+>_<0.5>Ni^<2+>O_3という特異な酸化状態を持つ反強磁性絶縁体である。この物質は、3GPa以上に加圧することで金属化がおこる。圧力下での中性子回折による構造解析の結果、高圧金属相の酸化状態はBi^<3+>Ni^<3+>O_3であった。すなわち、加圧によってBi^<3+>+Bi^<5+>の電荷不均化が融けると同時に、Niへの電荷移動が起こることで金属化することがわかった。
SrTiO_3と電極からなる接合を作製し、電流-電圧(I-V)特性の評価を行った。電極にはエピタキシャル成長させた導電性SrRuO_3,室温で電子ビーム蒸着したPt、及びTi金属を用いた。Ti/STO接合ではオーミックな電極特性であったが、SRO,Ptを電極とした場合には整流特性が観測され、電場による抵抗スイッチング現象が観測できた
NaOHおよびCo_3O_4の混合物を650℃で加熱し、数ミリ径のNaCoO_2単結晶を作製した。これを水中に浸すと、H_3O^+とNa^+のイオン交換が行われ、CoO_6の層間にH_2OおよびH_3O^+がインターカレーションし、中間生成物を経由してβ-CoOOHが生成することが分かった。粉末X線回折および電子線回折から、得られたβ-CoOOHは単結晶であり、反応はトポタクティックに進行することが分かった。これまで報告されているβ-CoOOH結晶は非常に小さく約0.1mm以下であるが、本研究で作製したβ-CoOOH結晶は数ミリ径と非常に大きい。
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