2021 年度研究成果報告書

薄膜化した四重ペロブスカイトの機能開拓

研究課題

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研究課題/領域番号	20K15171
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
研究機関	東京工業大学
研究代表者	重松圭東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (40754578)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード	酸化物薄膜 / ペロブスカイト
研究成果の概要	本研究は、高圧安定相の四重ペロブスカイト型酸化物を薄膜化することが可能であるという着想のもと、LnCu3Mn4O12（Ln:ランタノイド）ならびにMnの一部をFeに置換したLaCu3Mn4-xFexO12薄膜の合成と物性評価を行った。LnがCe以外の系において、既知のバルク試料よりも薄膜で磁気転移温度が低下する原因を、磁気特性・電子状態の観点から明らかにした。さらに、LaCu3Mn4-xFexO12薄膜において格子歪み起因の磁気異方性がFe置換後も維持されること、そのときの原子間の磁気相互作用を実験的に明らかにした。
自由記述の分野	固体化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	四重ペロブスカイト型酸化物は、構造歪みと原子組成の自由度の高さから、誘電性・電気磁気特性・超伝導といった多彩な物性を示す機能性材料群として長年研究されている。本研究における磁気特性・電子物性の結果は、四重ペロブスカイトの機能開拓のなかで、合成条件・磁気特性・電子物性の重要な知見となるものであり、今後の薄膜合成技術の進展とともに合成可能な材料が増える四重ペロブスカイト化合物の材料研究の後押しとなるものである。