遷移金属系パイロクロア型物質における構造相転移機構と物性の相関の解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21540330
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 松下 能孝 独立行政法人物質・材料研究機構, 高輝度放射光ステーション, 主幹エンジニア (70422441)
• キーワード: 強相関電子系 / 固体化学 / 放射線・X線・粒子線 / 物性実験

研究概要

近年、組成式A2B207またはA2B206として表わされる遷移金属系パイロクロア型結晶構造物質が示す超電導・金属-絶縁体転移・強誘電特性など数々の興味深い物性が非常に注目されている。これら物性の起源として、超電導や金属-絶縁体転移に関しては"結晶格子-電子軌道-電荷"が互いに強く相互し合う、いわゆる"強相関"がその起源として起きており、誘電特性に関しては、主として遷移金属元素サイトの配位子場において分極化が生じ、その誘電性が発現しているものと考えられている。しかしながら、それら物性の発現起源の解明には十分に至っていないのが現状である。そこで本研究では、放射光X線回折実験を利用して、パイロクロア型物質の結晶構造・電子密度の詳細を比較検討する事により、本物質系が示す構造相転移機構のメカニズムや超電導や強誘電性などの物性起源に迫ろうとするものである。今年度においては昨年度合成法を確立した当該物質の合成を継続的行うと共に、物性測定を行い、試料評価を行った。加えて、SPring-8 NIMSビームラインに設置されている回折計を用いて構造相転移機構の解明に向けて当該物質ならびに関連物質の回折実験を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Resistive switching phenomenon driven by antiferromagnetic phase separation in an antiperovskite nitride Mn3ZnN (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.S.Sun, Y.F.Guo, X.X.Wang, Y.Tsujimoto, Y.Matsushita, Y.G.Shi, C.Wang, A.A.Belik, K.Yamaura
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 巻: 100 ページ: "161907-1"-"161907-4"
  • DOI: 10.1063/1.4704664
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure, magnetic and transport properties of layered cobalt oxyfluorides, Sr2CoO3+xF1-x (0〓x〓0.15) (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Tsujimoto, C.Sathish, K.-P.Hong, K.Oka, M.Azuma, Y.Guo, Y.Matsushita, K.Yamaura, E.Takayama-Muromachi
  • 雑誌名: Inorg.Chem. 巻: 51 ページ: 4802-4809
  • DOI: 10.1021/ic300116h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchrotron X-ray, Photoluminescence, and Quantum Chemistry Studies of Bismuth-Embedded Dehydrated Zeolite Y (2012)
  • 著者名/発表者名: H-T.Sun, Y.Matsushita, Y.Sakka, N.Shirahata, M.Tanaka, Y.Katsuya, H.Gao, K.Kobayashi
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 134 ページ: 2918-2921
  • DOI: 10.1021/ja211426b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical, optical, and thermoelectric properties of Ga203 (ZnO) 9 (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Michiue, T.Mori, A.Prytuliak, Y.Matsushita, M.Tanaka, N.Kimizuka
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 1 ページ: 1788-1793
  • DOI: 10.1039/C1RA00315A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure and magnetic properties of 6H-SrMnO3 (2011)
  • 著者名/発表者名: A.A.Belik, Y.Matsushita, Y.Katsuya, M.Tanaka, T.Kolodiazhnyi, M.Isobe, E.Takayama-Muromachi
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 ページ: "094438-1"-"094438-6"
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.84.094438
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topotactic synthesis and crystal structure of a highly fluorinated Ruddlesden-Popper type iron oxide, Sr3Fe2O5+xF2-x (x~0.44) (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Tsujimoto, K.Yamaura, N.Hayashi, K.Kodama, N.Igawa, Y.Matsushita, Y.Katsuya, E.Takayama-Muromachi
  • 雑誌名: Chem.Mater. 巻: 23 ページ: 3652-3658
  • DOI: 10.1021/cm201075g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-Temperature Vacuum Reduction of BiMnO3 (2011)
  • 著者名/発表者名: A.A.Belik, Y.Matsushita, M.Tanaka, E.Takayama-Muromachi
  • 雑誌名: Inorg.Chem. 巻: 50 ページ: 7685-7689
  • DOI: 10.1021/ic2007233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Nanostructured Reduced Titanium Oxide : Crystal Structure Transformation Maintaining Nanomorphology (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Tominaka, Y.Tsujimoto, Y.Matsushita, K.Yamaura
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 巻: 50 ページ: 7418-7421
  • DOI: 10.1002/anie.201101432
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sr3Co2O6 : a possible frustrated spin-chain material (2011)
  • 著者名/発表者名: X.X.Wang, J.J.Li, Y.G.Shi, Y.Tsujimoto, Y.F.Guo, S.B.Zhang, Y.Matsushita, M.Tanaka, Y.Katsuya, K.Kobayashi, K.Yamaura, E.Takayama-muromachi
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 83 ページ: "100410(R)-1"-"100410(R)-4"
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.83.100410
  • 査読あり
• [雑誌論文] New layered cobalt oxyfluoride, Sr2CoO3F (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Tsujimoto, J.J.Li, K.Yamaura, Y.Matsushita, Y.Katsuya, M.Tanaka, Y.Shirako, M.Akaogi, E.Takayama-muromachi
  • 雑誌名: Chem.Comm. 巻: 47 ページ: 3263-3265
  • DOI: 10.1039/c0cc05482h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tight relation between the oxygen deficiency and Tc in LaFeAsO1-d (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.F.Guo, Y.G.Shi, S.Yu, A.A.Belik, Y.Matsushita, M.Tanaka, Y.Katsuya, K.Kobayashi, Y.Hata, H.Yasuoka, K.Yamaura, E.Takayama-Muromachi
  • 雑誌名: Physica C 巻: 470 ページ: S438-S439
  • DOI: 10.1016/j.physc.2009.10.033
  • 査読あり
• [学会発表] High-pressure synthesis of new ferroelectric and multiferroic perovskite materials (2012)
  • 著者名/発表者名: A.A.Belik, T.Furubayashi, Y.Matsushita, M.Tanaka, S.Hishita, E.Takayama-Muromachi
  • 学会等名: Fundamental Physics of Ferroelectrics and Related Materials 2012
  • 発表場所: Argonne National Laboratory, Argonne, IL USA(招待講演)
  • 年月日: 20120129-20120201
• [学会発表] Crystal structures of new superconducting compounds, LnT2Zn2O (Ln=La, Pr, T=Ru, Ir) (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Matsushita, T.Onimaru, K.T.Matsumoto, A.Sato, T.Takabatake
  • 学会等名: 22nd Intl.Union Crystal. Congress (XXII IUCr)
  • 発表場所: Madrid, Spain(招待講演)
  • 年月日: 20110822-20110830