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2010 年度 実績報告書

機能性遷移金属酸化物の探索と開発

研究課題

研究課題/領域番号 22246083
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

BELIK Alexei  独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA独立研究者 (20421430)

研究分担者 磯部 雅朗  独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導材料センター, 主席研究員 (10354309)
新井 正男  独立行政法人物質・材料研究機構, 計算材料センター, 主幹研究員 (40222723)
山浦 一成  独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導材料センター, 主幹研究員 (70391216)
橘 信  独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導材料センター, 主任研究員 (40442727)
櫻井 裕也  独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導材料センター, 主任研究員 (60421400)
キーワードコバルト酸化物 / パイロクロア型酸化物 / カルシウムフェライト型酸化物 / 強誘電転移
研究概要

1.低次元コバルト酸化物の構造と磁性に関する研究を行った。Sr_<2γ>CoO_3(γ=1.261)はCoO_6八面体・プリズムの面共有一次元鎖を含む結晶構造を有する。γの値や化学量論比が異なる幾つかの相が存在すると考えられ、種々の磁性が報告されているが、構造の複雑さ故に、これまで、構造と磁性に関して首尾一貫した解釈が与えられていなかった。今回、中性子回折データを用いた変調構造解析によって精密な結合長を求め、それを基に、磁化率の解析を行った。特に、この物質の様々な磁性は、非磁性Co^<3+>の量に強く依存することが分かった。
2.パイロクロア型のCd_2Re_2O_7はTc=1Kの超伝導体であるが、200Kと120Kにおいて奇妙な構造相転移を示すことが報告されている。近年、これらは金属における特異な強誘電転移であると報告されたが、研究を進めるためには良質な結晶を育成する必要があった。そこで、本研究では気相輸送法により非常に良質な単結晶を育成し、比熱、熱膨張率、および熱伝導率の精密な測定を行った。特に、パイロクロア型の強誘電体であるCd_2Nb_2O_7と詳細な比較を行い、これらの物質の構造相転移には多くの共通点があることを明らかにした。
3.カルシウムフェライト型構造となるAM2O4(A=Ca,Na;M=V.Cr,Fe)を中心に研究を行った。M=Vではミューオンスピン回転の詳細な解析によりA=Naにおいて格子に不整合なヘリカル反強磁性状態が実現していることを明らかにした。M=Cr,Feに対しては、NaM2O4を高圧下で発見した。新物質である。既知物質であるA=Caとの固溶系を合成し、磁性、電気抵抗、比熱、誘電性などを調べた。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 22件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Structural studies of a mixed-valence state in the incommensurate composite crystal Sr_<1.261>CoO_32010

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

      Sci.Technol.Adv.Mater.

      巻: 11 ページ: 065004(1-13)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal properties of Cd_2Re_2O_7 and Cd_2Nb_2O_7 at the structural phase transitions2010

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tachibana
    • 雑誌名

      Physical Revew B

      巻: 82 ページ: 054108(1-7)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic structure of BiMO_3 multiferroics and related oxides2010

    • 著者名/発表者名
      J.A.Me Lead
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 81 ページ: 144103(10)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal and Magnetic Structures and Properties of BiMnO_<3+δ>2010

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

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 132 ページ: 8137-8144

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Competition between ferromagnetic and antiferromagnetic ground states in multiferroic BiMnO_3 at high pressures2010

    • 著者名/発表者名
      D.P.Kozlenko
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 82 ページ: 014401(6)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-Induced Spin-State Transition in BiCoO_32010

    • 著者名/発表者名
      K.Oka
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 132 ページ: 9438-9443

    • 査読あり
  • [雑誌論文] (In<1_y>Mn_y)MnO_3(1/9〓y〓1/3) : Unusual Perovskites with Unusual Properties2010

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

      Angewandte Chemie : International Edition

      巻: 49 ページ: 7723-7727

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Oxygen Content on Bi_3Mn_3O<11+δ> : from 45 K Antiferromagnetism to Room-Temperature True Ferromagnetism2010

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

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 132 ページ: 12426-12432

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic structure of the zigzag chain family Na_xCa_<1-x>V_2O_4 determined by muon-spin rotation2010

    • 著者名/発表者名
      O.Ofer
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 82 ページ: 094410(1-6)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sample quality and magnetic properties of Ca_<1-x>Na xV_2O_42010

    • 著者名/発表者名
      H.Sakurai
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser.

      巻: 273 ページ: 012119(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Properties of High-Pressure Phase of CaRuO3 with Post-perovskite Structure2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Shirako
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 215 ページ: 012038(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-pressure crystal growth and magnetic and electrical properties of the quasi-one dimensional osmium oxide Na2OsO42010

    • 著者名/発表者名
      Y.G.Shi
    • 雑誌名

      J.Solid State Chem.

      巻: 183 ページ: 402-407

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties of the sodium-osmium-oxide pyrochlore2010

    • 著者名/発表者名
      Y.G.Shi
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 200 ページ: 012185(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal growth and structure and magnetic properties of the 5d oxide Ca3LiOsO6 : extended superexchange magnetic interaction in oxide2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Shi
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc.

      巻: 132 ページ: 8474-8483

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-glass behavior of the NiAs-type Fe1.5Sb prepared under high-pressure2010

    • 著者名/発表者名
      Y.F.Guo
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 470 ページ: S428-S429

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large decrease in the critical temperature of superconducting LaFeAsO0.85 compounds doped with 3% atomic weight of nonmagnetic Zn impurities2010

    • 著者名/発表者名
      Y.F.Guo
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 82 ページ: 054506(1-7)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tight relation between the oxygen deficiency and Tc in LaFeAsO1-δ2010

    • 著者名/発表者名
      Y.F.Guo
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 470 ページ: S438-S439

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and physical properties of FeSe1/2Te1/2 superconductor2010

    • 著者名/発表者名
      V.P.S.Awana
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys.

      巻: 107 ページ: 09E128-1-09E128-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity in SmFe1-xCoxAsO(x=0.0-0.30)2010

    • 著者名/発表者名
      V.P.S.Awana
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys.

      巻: 107 ページ: 09E146-1-09E146-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] From weak magnetism (Spin Density Wave-SDW) to hidden superconductivity and finally the ferromagnetic phase diagram for SmFe1-xRuxAsO system with x=0.0 to 0.502010

    • 著者名/発表者名
      V.P.S.Awana
    • 雑誌名

      Physics C

      巻: 470 ページ: S424-S425

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic phase transitions in SmCoAsO2010

    • 著者名/発表者名
      V.P.S.Awana
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 81 ページ: 212501-1-212501-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Post-perovskite Transitions in CaB4+O3 at High Pressure2010

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

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 215 ページ: 012095-1-012095-4

    • 査読あり
  • [学会発表] 三角格子をもつクロム酸化物の磁性2011

    • 著者名/発表者名
      櫻井裕也
    • 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(新潟県)
    • 年月日
      2011-03-25
  • [学会発表] (In_<1-y>M_y)MO_3 (M=Mn and Mn_<0.5>Fe_<0.5>) : Unusual Perovskites with Unusual Properties2010

    • 著者名/発表者名
      A.A.Belik
    • 学会等名
      Pacifchem 2010
    • 発表場所
      Convention Center, Hawaii(米国)
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] High-pressure crystal growth and magnetic and electrical properties of the quasi-one dimensional osmium oxide Na20sO42010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaura
    • 学会等名
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
    • 発表場所
      Convention Center, Hawaii(米国)
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] Continuous Metal-Insulator Transition at 410 K of the Antiferromagnetic Perovskite NaOsO32010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaura
    • 学会等名
      Condensed Matter Seminar
    • 発表場所
      Department of Physics and Astronomy, University of Kentucky(米国)
    • 年月日
      2010-12-13
  • [学会発表] Continuous Metal-Insulator Transition at 410 K of the Antiferromagnetic Perovskite NaOsO32010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaura
    • 学会等名
      Materials Science and Technology Division Seminar
    • 発表場所
      Oak Ridge National Laboratory(米国)
    • 年月日
      2010-12-08
  • [学会発表] Continuous Metal-Insulator Transition at 410 K of the Antiferromagnetic Perovskite NaOsO32010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaura
    • 学会等名
      Condensed-Matter Physics & Materials Science Seminar
    • 発表場所
      Brookhaven National Laboratory(米国)
    • 年月日
      2010-12-06
  • [学会発表] Crystal growth and magnetic properties of the osmium oxides2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaura
    • 学会等名
      2010 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Hynes Convention Center, Boston, MA(英国)
    • 年月日
      2010-11-29
  • [学会発表] カルシウムフェライト型バナジウム酸化物の電子物性2010

    • 著者名/発表者名
      櫻井裕也
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会秋季大会
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2010-11-09
  • [学会発表] Physical properties of AV_2O_4 and ACr_2O_4 (A=Ca and Na)2010

    • 著者名/発表者名
      櫻井裕也
    • 学会等名
      International and Interdisciplinary Workshop on Novel Phenomena in Integrated Complex Science : from Non-living to Living Systems
    • 発表場所
      コープイン京都(京都府)(口頭)
    • 年月日
      2010-10-14
  • [学会発表] Physical properties of AV_2O_4 and ACr_2O_4 (A=Ca and Na)2010

    • 著者名/発表者名
      櫻井裕也
    • 学会等名
      International and Interdisciplinary Workshop on Novel Phenomena in Integrated Complex Science : from Non-living to Living Systems
    • 発表場所
      コープイン京都(京都府)(ポスター)
    • 年月日
      2010-10-11
  • [学会発表] New materials research : crystal growth and magnetic properties of the perovskite osmium oxide and related compounds2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaura
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences
    • 発表場所
      Colby-Sawyer College, New London, NH(英国)
    • 年月日
      2010-08-01
  • [学会発表] Continuous metal-insulator transition at 410 K of the AF perovskite NaOsO32010

    • 著者名/発表者名
      山浦一成
    • 学会等名
      大阪大学基礎工学部グローバルCOEセミナー
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府)
    • 年月日
      2010-07-09
  • [学会発表] Magnetic phases and metal-insulator transition of the double-chain compound,Ca_<1-x>Na_xNa_xV_2O_42010

    • 著者名/発表者名
      櫻井裕也
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2010
    • 発表場所
      The Santa Fe Convention Center(米国)
    • 年月日
      2010-06-29

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公開日: 2012-07-19  

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