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2019 年度 研究成果報告書

強相関電子材料のドメイン界面におけるハイブリッド配位環境を利用した機能性制御

研究課題

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研究課題/領域番号 17H03393
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関九州工業大学

研究代表者

堀部 陽一  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80360048)

研究分担者 中村 和磨  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60525236)
田中 啓文  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (90373191)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード局所構造 / ナノ構造 / 透過型電子顕微鏡 / 電子回折
研究成果の概要

層状マンガン酸化物Ca2MnO4 のCaサイトに一部Smを置換したCa2-xSmxMnO4 について固相反応法を用いてセラミックス試料を作製し、各種の構造ドメインの種類および配列について主に透過型電子顕微鏡を用いた電子回折法および明・暗視野法により調べた。その結果、Ca2-xSmxMnO4 のx = 0.0 ~ 0.2試料中において、c軸方向に沿った酸素八面体回転の回転パターンの乱れに関係した反位相ドメインが存在し、異なる回転方向を持つ反位相ドメインの割合がSm置換量xと共に変化することを見出した。さらに局所構造に関係した電子状態の理論計算を試みた。

自由記述の分野

固体物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

遷移金属イオン周りの環境の変化を利用した新しい機能性の開拓は、最近の材料分野で最も注目されるトピックの一つであり、多くの研究が行われている。材料中に存在する様々なドメインの界面近傍では、異なる結晶構造を反映した異常な環境が出現し得る。このようなドメインの界面に現れる、異常な環境を利用して、新奇物性の開拓が可能になると考えられる。実際に本研究の結果から、強相関電子材料におけるドメイン構造制御により、新しい物性発現の可能性が示唆された。

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公開日: 2021-02-19  

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