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2019 年度 実施状況報告書

正方対称場における2電子t2g電子系のスピンと軌道秩序

研究課題

研究課題/領域番号 17K05521
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

櫻井 裕也  国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, グループリーダー (60421400)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード磁性 / 正方格子 / 高圧物性 / 高圧合成
研究実績の概要

Sr3V2O7の純良試料を高圧合成により作成しその磁性を明らかにした。バナジウム酸塩を使用し、高圧合成を利用することで酸素不定比性が極めて少ない試料の合成に成功した。これまで報告されていた磁化率の温度変化は比較的大きなCurie-Weiss則にしたがい、110 K付近で異常がみられた。その原因についてはスピングラス、傾角反強磁性、隠れた1次元性による密度波形成など不自然な磁性であると考えられていた。今回合成に成功した純良試料ではCurie-Weiss的な振る舞いが大きく押さえられ、110 Kの異常も見られなかった。すなわち通常のパウリ常磁性であることが分かった。不自然な振る舞いは不純物や欠陥によるものだと考えられる。これらのことを論文にまとめ報告した。
純良な試料を用いてSr2MO4 (M = V, Cr)の電気抵抗、磁化、X線回折測定を様々な圧力温度領域で行い電子相図を完成させた。過去に報告されたものとは異なり、M = Vでは2つの金属相が現れた。M = Crにおいても複雑な電子相図が得られた。イオンのd軌道の電子数と縮退の様子からその複雑な相関係を検討した結果、トポロジカルな性質が示唆された。これらを論文にまとめ報告した。
Ln2Co12P7 (Ln = Y, Nd, Sm)においてNdやSmの磁気モーメントが強磁性秩序したCoの磁気モーメントと反強的に結合することを磁気熱量効果の測定により明らかにした。軽希土類が3d遷移金属イオンの強磁性と反強的に結合することは珍しい。その内容は論文にまとめ報告した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

日本における液体ヘリウムの供給不足により測定装置が一時停止したため。

今後の研究の推進方策

残務は極僅かである。必要な測定を終え、成果を発表する。

次年度使用額が生じた理由

日本における液体ヘリウムの供給不足により測定装置が一時停止し研究が一時停滞したため。翌年度分として請求した分は、主に実験消耗品の購入と成果発表に当てる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Magnetic Properties of Sr3V3O72020

    • 著者名/発表者名
      SAKURAI Hiroya
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy

      巻: 67 ページ: 107~109

    • DOI

      10.2497/jjspm.67.107

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetocaloric Study of Ln2Co12P7 (Ln = Y, Nd, and Sm)2020

    • 著者名/発表者名
      OHTA Hiroto、KATO Yusuke、WATANABE Yusuke、Aruga KATORI Hiroko、TSUJII Naohito、KIKUGAWA Naoki、SAKURAI Hiroya
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy

      巻: 67 ページ: 97~99

    • DOI

      10.2497/jjspm.67.97

  • [雑誌論文] Metamagnetic Transition and Magnetocaloric Effect of PrMnGe2020

    • 著者名/発表者名
      TSUJII Naohito、SAKURAI Hiroya
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy

      巻: 67 ページ: 103~106

    • DOI

      10.2497/jjspm.67.103

  • [雑誌論文] Contrasting Pressure-Induced Metallization Processes in Layered Perovskites, α-Sr2MO4 (M=V, Cr)2019

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi Touru、Shimazu Taku、Nishio-Hamane Daisuke、Sakurai Hiroya
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 123 ページ: 156601(5)

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.123.156601

    • 査読あり
  • [学会発表] (La,Sr)n+1MnO3n+1 (n = 1, 2, 3; M = V)の合成と電子物性 ~M = Crの場合との比較~2019

    • 著者名/発表者名
      桜井裕也
    • 学会等名
      一般社団法人粉体粉末冶金協会2019年度春季大会
  • [学会発表] Srn+1CrnO3n+1 (n = 1, 2, 3)の構造相転移と電子状態2019

    • 著者名/発表者名
      桜井裕也
    • 学会等名
      一般社団法人粉体粉末冶金協会2019年度秋季大会
  • [学会発表] Electronic properties of Ruddlesden-Popper phase V and Cr oxides2019

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Hiroya
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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