遷移金属酸化物の新奇な軌道状態とドメイン構造およびその外場制御

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19340102
• 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: 物性Ⅱ
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 勝藤 拓郎 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00272386)
• 連携研究者: 上江洲 由晃 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10063744)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 強相関系 / 遷移金属酸化物 / 軌道 / ドメイン

研究概要

スピネル構造をとる様々な遷移金属酸化物において、新奇な軌道秩序を新たに見出した。また、その軌道秩序状態のドメインを磁場によって制御し、巨大な磁歪、磁気誘電性を得ることに成功した。さらに、強誘電性と強誘電性が共存したマルチフェロイク物質において第二高調波発生(SHG)を初めて観測した。さらに、SHG顕微鏡の開発を進めて、深さ方向も含めた3次元断層写真を得ることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Direct observation of a repeatable change in electronic states with applied electric voltage pulses in the metal-insulator-metal structure (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Azumi, K. Aoyama, S. Asanuma, Y. Uesu, and T. Katsufuji
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 79 ページ: 121101(R)
• [雑誌論文] Second Harmonic Generation from Multiferroic MnWO_4 (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Nogami, T. Suzuki, and T. Katsufuji
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 77 ページ: 115001
• [雑誌論文] Spin-singlet formation in the geometrically frustrated spinel oxide AlV_2O_4 : ^<51>V and ^<27>Al NMR measurements (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimizu, M. Tanaka, M. Itoh, and T. Katsufuji
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 78 ページ: 144423
• [雑誌論文] Magnetodielectric properties of spin-orbital coupled system Mn_3O_4 (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, and T. Katsufuji
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77 ページ: 220402(R)
• [雑誌論文] Structural and Magnetic Properties of Spinel FeV_2O_4 with Two Ions Having Orbital Degrees of Freedom (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Katsufuji, T. Suzuki, H. Takei, M. Shingu, K. Kato, K. Osaka, M. Takata, H. Sagayama, and T. Arima
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 77 ページ: 053708
• [雑誌論文] Magnetic excitations and orbital physics in the ferrimagnetic spinels MnB_2O_4 (B=Mn,V) (2008)
  • 著者名/発表者名: J.-H. Chung, J.-H. Kim, S.-H. Lee, T. J. Sato, T. Suzuki, M. Katsumura, and T. Katsufuji,
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 77 ページ: 054412
• [雑誌論文] Three-dimensional observations of polar domain structures using a confocal second-harmonic generation interference microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Kaneshiro, S. Kawado, H. Yokota, Y. Uesu, and T. Fukui
  • 雑誌名: J. Appl.Phys 104 ページ: 054112
• [雑誌論文] Nonvolatile memory effect of capacitance in polycrystalline spinel vanadates (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Takei, T. Suzuki, and T. Katsufuji
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 91 ページ: 072506
• [雑誌論文] Three-dimensional observations of periodically poled domains in a LiT_aO_3 quasiphase matching crystal by second harmonic generation tomography (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Uesu, H. Yokota, S. Kawado, J. Kaneshiro, S. Kurimura, N. Kato
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 91 ページ: 182904
• [雑誌論文] Second-harmonic generation and x-ray diffraction studies of the pretransitional region and polar phase in relaxor K_<1-x>LixTaO_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Yokota, Y. Uesu, C. Malibert, J. M. Kiat
  • 雑誌名: Phys.Rev. B 75 ページ: 184113
• [雑誌論文] Impact of orbital degrees of freedom on geometrical frustration in Kagome-like magnets SrV_xGa_<12-x>O19
  • 著者名/発表者名: J. Miyazaki, T. Sonehara, D. Akahoshi, H. Kuwahara, J. E. Kim, K. Kato, M. Takata, and T. Katsufuji
  • 雑誌名: Phys.Rev B (R) (in press)
• [学会発表] Large magnetodielectric and magnetoelastic coupling in various transition metal oxides (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Katsufuji
  • 学会等名: The 1st APCTP Workshop on Multiferroics
  • 発表場所: Pohang (Korea)(招待講演)
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] SHG tomography as a tool of material diagnosis (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Uesu
  • 学会等名: 9th RCBJ Symposium on Ferroelectricity
  • 発表場所: Vilnius (Lithuania)(基調講演)
  • 年月日: 2008-06-16
• [学会発表] シンポジウム「強誘電体分域の測定法の新展開と新しい分域像」"SHGで見る分域像" (2008)
  • 著者名/発表者名: 上江洲由晃、横田紘子、川戸聡、金城純一、島本勇太、石渡信一、福井達雄
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] Peculiar structural and dielectric properties of relaxor/ferroelectric super-lattice films fabricated on the single lattice scale (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Uesu
  • 学会等名: WS on the Fundamental Physics of Ferroelectrics
  • 発表場所: Williamsburg (USA)(招待講演)
  • 年月日: 2008-02-11
• [学会発表] Magnetoelastic and magnetodielectric properties of ferrimagnetic spinel vanadates (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Katsufuji
  • 学会等名: ISMMA 2007
  • 発表場所: Jeju(Korea)(招待講演)
  • 年月日: 2007-05-30