水熱合成法を用いた新規異常原子価遷移金属酸化物の合成と物性測定

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21550139
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 中央大学
• 研究代表者: 佐藤 博彦 中央大学, 理工学部, 教授 (90262261)
• 研究分担者: 原 茂生 中央大学, 理工学部, 助教 (60520012)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 電気 / 磁気的機能

研究概要

珍しい原子価を持つ遷移金属酸化物では、興味深い磁気的、電気的性質を示す事が期待される。本研究では密閉系で酸化還元雰囲気を制御できる水熱合成法を用いて、新物質の探索を行った。その結果、6種の新しい化合物を発見した。そのうちの多くは、遷移金属原子が特殊な配列を持ち、単純な磁気秩序が生じにくいフラストレート磁性体の特徴を持つ事がX線構造解析や磁化測定から明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of 1/3 Magnetization-Plateau-Like Anomaly in S=3/2 Perfect Kagome Lattice Antiferromagnet KCr_3(OH)_6(SO_4)_2(Cr-jarosite) (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Okuta, S. Hara, H. Sato, Y. Narumi and K. Kindo
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 80 ページ: 063703-1-4
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.80.063703.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successive Magnetic Transitions on Single Crystal Cu_3(OH)_4SO_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Hara, H. Sato
  • 雑誌名: Solid State Phenom. 巻: 170 ページ: 194-197
  • DOI: DOI:10.4028/www.scientific.net/SSP.170.194.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Novel Chromium Oxide Using Hydrothermal Method and Analysis of Its Magnetism and Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ogawa, K. Okuta, H. Sato
  • 雑誌名: Solid State Phenom. 巻: 170 ページ: 29-32
  • DOI: DOI:10.4028/www.scientific.net/SSP.170.29.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and Magnetism of a Novel Nickel Sulfate Ni_2-δ_SO_5 (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Takahashi, S. Hara, H. Sato
  • 雑誌名: Solid State Phenom. 巻: 170 ページ: 25-28
  • DOI: DOI:10.4028/www.scientific.net/SSP.170.25.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successive Magnetic Transitions in Candidate "Idle-Spin" System, Cu_3(OH)_4SO_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Hara, H. Kondo, H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 80 ページ: 043701-1-4
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.80.043701
  • 査読あり
• [学会発表] 新規三角格子系Na_2BaMV_2O_8(M=Co, Ni)の合成と磁性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中山元希, 原茂生, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 単結晶を用いた三本鎖磁性体Cu_3(OH)_4SO_4の^1H-NMR II (2011)
  • 著者名/発表者名: 石川裕也, 藤井裕, 菊池彦光, 原茂生, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] パイロクロア酸化物Ca_2Ru_2O_7の圧力効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷口年史, 槙坂光太郎, 藤井敦大, 近藤忠, 寺田俊彦, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 一次元反強磁性体Cu_3(OH)_4SO_4の単結晶試料における強磁場ESR測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋直己, 大久保晋, 櫻井敬博, 太田仁, 菊池彦光, 原茂生, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] s=3/2かごめ格子反強磁性体Cr-jarosite単結晶のNMR (2011)
  • 著者名/発表者名: 西山昌秀, 猪原崇生, 小山田明, 伊藤哲明, 前川覚, 奥田浩司, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] K-Si-V-O系新規物質の探索と磁性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原茂生, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 二次元強磁性体RbCr(SO_4)_2の単結晶作成と磁性測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤知光, 原茂生, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Fe_2(OH)[B_2O_4(OH)]の構造と磁性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 倉吉陽太郎, 原茂生, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 単結晶を用いた三本鎖磁性体Cu_3(OH)_4SO_4の^1H-NMR (2011)
  • 著者名/発表者名: 石川裕也, 藤井裕, 菊池彦光, 原茂生, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(震災のため中止)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] かごめ格子反強磁性体Cr-jarositeの単結晶NMRにおける磁気異方性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西山昌秀, 小山田明, 伊藤哲明, 前川覚, 奥田浩司, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(震災のため中止)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] Hydrothermal synthesis and physical properties of 4d and 5d pyrochlores with high oxidation states (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Terada, S. Hara, H. Sato
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: ホノルル(米国)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] ねじれ正三角量子スピンチューブ系候補物質の合成と磁性測定の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木裕太, 原茂生, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] Cu-Mo-O系新規物質の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原茂生, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Geを含む新規層状Cr酸化物の合成とスピングラス磁性の測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川慎太郎, 奥田浩司, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 新規Ni_2-δSO_5の磁化の異方性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋美咲, 原茂生, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] かごめ格子反強磁性体Cr-jarositeの単結晶NMR (2010)
  • 著者名/発表者名: 西山昌秀, 小山田明, 伊藤哲明, 前川覚, 奥田浩司, 佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Cr-Jarositeの強磁場磁化の異方性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奥田浩司, 佐藤博彦, 鳴海康雄, 金道浩一
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] スピン四面体を含むCo_4B_6O_13の超低温領域における磁化と磁場中比熱 (2009)
  • 著者名/発表者名: 萩原弘幸、佐藤博彦、鳴海康雄、金道浩一
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Cr-Jarositeの単結晶作成と強磁場磁化測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥田浩司、佐藤博彦、鳴海康雄、金道浩一
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 水熱法による新規Cr酸化物の合成とスピングラス磁性の測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小川慎太郎、奥田浩司、佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Cu_3(SO)_4(OH)_4の単結晶育成と磁化の異方性測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 原茂生、近藤弘基、佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] パイロクロア型ルテニウム酸化物Ca_2Ru_2O_7の電子輸送現象 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺田俊彦、佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 新規Ni-S-O系の単結晶作成と磁性測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋美咲、原茂生、佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] A_2Cu(CO_3)_2(A=Na, K)の合成と磁性に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木裕太、原茂生、佐藤博彦
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] Magnetic anisotropy of Single Crystal Cu_3SO_4(OH)_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Hara, H. Kondo, H. Sato
  • 学会等名: 42nd IUPAC Congress
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2009-08-05
• [学会発表] Quantum Magnetism of Co_4(BO_2)_6O (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Hagiwara, H. Sato, Y. Narumi, K. Kindo
  • 学会等名: 42nd IUPAC Congress
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2009-08-05