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2006 年度 実績報告書

固体化学による機能性酸化物新材料の創製と構造物性評価

研究課題

研究課題/領域番号 18350097
研究機関京都大学

研究代表者

島川 祐一  京都大学, 化学研究所, 教授 (20372550)

研究分担者 高野 幹夫  京都大学, 化学研究所, 教授 (70068138)
キーワード固体化学 / 高圧合成 / 薄膜作製 / ハーフメタル / マルチフェロイック / 発光
研究概要

ペロブスカイト構造のAサイトにおいてBiとCuが秩序構造をとる新しいダブルペロブスカイト構造酸化物BiCu_3Mn_4O_<12>の合成に高圧法を用いることで成功した。この物質はAサイトのCuとBサイトのMnが反強磁性的にカップルしたフェリ磁性体であり、比較的弱い磁場下で大きな磁気抵抗も示す。電子状態計算から、フェルミ面上の伝導に関与する電子はアップスピンのバンドのみであるハーフメタルであることが明らかになった。フェリ磁性転移温度以下の広い温度範囲で見られる比較的低磁場での磁気抵抗は多結晶試料で見られる、粒子間やドメイン間でのスピン偏極トンネリングやスピン依存散乱に基づくものである。
強磁性と誘電特性を併せ持つ新しいマルチフェロイック材料、Bi_2NiMnO_6ダブルペロブスカイト、の合成に高圧法と薄膜法により成功した。この物質では構造歪みによる強誘電性とBサイトにあるNi^<2+>とMn^<4+>の秩序配列による強磁性が発現する。非平衡な秩序構造を高圧法とエピタキシャル薄膜法を用いることで実現できたことは非常に重要である。
また、SrTiO_3にArビームを照射すると局所的な還元領域が生じ、青色のカソードルミネッセンス、フォトルミネッセンスが起こることを見い出していたが、この発光現象ではTr-3d軌道の電子が重要な役割を果たしていることを陽イオンを置換した試料の発光現象から確認した。さらに、この局所還元領域の僅かな構造変化を放射光X線回折により深さ方向の分布を含めて解析し、再表面での構造歪みが約0.7%であることを明らかにした。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Multiferroic thin film of Bi_2NiMnO_6 with ordered double-perovskite structure2007

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai
    • 雑誌名

      App. Phys. Lett. 90

      ページ: 72903

  • [雑誌論文] 電子ドープされたSrTiO_3の青色発光2006

    • 著者名/発表者名
      島川 祐一
    • 雑誌名

      応用物理 15

      ページ: 1243

  • [雑誌論文] 放射光X線その場観察に基づく高圧相遷移金属酸化物の単結晶育成2006

    • 著者名/発表者名
      東 正樹
    • 雑誌名

      放射光 19

      ページ: 72

  • [雑誌論文] Epitaxial growth and B-site cation ordering in layered double perovskite La2CuSn06 thin films2006

    • 著者名/発表者名
      A.Masuno
    • 雑誌名

      App. Phys. Lett. 89

      ページ: 211913

  • [雑誌論文] Epitaxial growth of ferromagnetic La_2NiMnO_6 with ordered double-perovskite structure2006

    • 著者名/発表者名
      M.Hashisaka
    • 雑誌名

      App. Phys. Lett. 89

      ページ: 32504

  • [雑誌論文] Blue luminescence from electron-doped SrTiO_32006

    • 著者名/発表者名
      D.Kan
    • 雑誌名

      App. Phys. Lett. 89

      ページ: 191916

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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