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2011 年度 実績報告書

軟X線を用いた低次元強相関系における量子ドメインの直接生成

研究課題

研究課題/領域番号 22340086
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

久保田 正人  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (10370074)

研究分担者 岩野 薫  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 研究機関講師 (10211765)
キーワード放射光
研究概要

量子ビームのビーム特性を活用して、磁気測定や電気抵抗測定の温度変化測定を元に、ドメインが示す物性が磁気要因なのか、それとも構造要因なのかの判別を行うのは重要である。酸化物材料では、電気磁気効果、非線形磁気光学効果など興味深い新規現象が多く報告されている。また、そのような性質を利用した電気磁気変換素子や、従来のメモリーより多くの情報量を持つマルチフェロイックメモリーなど様々なアプリケーションへの応用が期待されている。
LuFe204の強誘電性を理解する上でc軸方向に働く2つの相互作用の競合を理解することが重要である。そのためには、積層の仕方に関して、詳細な知見を得ることが欠かせない。今回、多くの縮重した電荷状態にあると考えられるLuFe204のドメインの物性を捉えるために、電流を印加して電荷秩序状態がどのような影響を受けるかについて調べた。その結果、両者の微妙なバランスを電流により外場制御することに成功した。
電流駆動により、電子相関を持ったドメイン分布の様子が変化し、非線形的な振る舞いを示すことが明らかになった。これは、鉄イオンの平均価数がFe2.5+であり、Fe2+とFe3+サイトが同数存在するために、電荷のフラストレーションが内在していることに特徴的な振舞いであると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

東日本大震災の発生により、研究を遂行する際に用いる実験装置の一部や関連部品に対して、改良を含めた復旧・復興作業を行う必要があるため。

今後の研究の推進方策

当初計画していた以外の測定手法についても、物性を捉えるため有用な観測手段が無いかの検討を随時行いつつ、研究を遂行する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Angle-resolved photoemission spectroscopy study of PrFeAs00.7 : Comparison with LaFePO2011

    • 著者名/発表者名
      I. Nishi, M. Ishikado, S. Ideta, W. Malaeb, T. Yoshida, A. Fujimori, Y. Kotani, M. Kubota, K. Ono, M. Yi, D. H. Lu, R. Moore, Z.-X. Shen, A. Iyo, K. Kihou, H. Kito, H. Eisaki, S. Shamoto, and R. Arita
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 84 ページ: 014504-1, 014504-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.84.014504

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cu-dependent phase transition in polycrystalline CuGaSe2 thin films grown by three-stage process2011

    • 著者名/発表者名
      M. M. Islam, A. Yamada, T. Sakurai, M. Kubota, S. Ishizuka, K. Matsubara, S. Niki, and K. Akimoto
    • 雑誌名

      JOURNAL OF APPLIED PHYSICS

      巻: 110 ページ: 014903-1, 014903-5

    • DOI

      10.1063/1.3603022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonant soft X-ray magnetic scattering study of magnetic structures in La1.5Ca0.5CoO42011

    • 著者名/発表者名
      J. Okamoto, K. Horigane, H. Nakao, K. Amemiya, M. Kubota, Y. Murakami, and K. Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena

      巻: 184 ページ: 224-226

    • DOI

      10.1016/j.elspec.2010.12.037

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural control of organic solar cells based on nonplanar metallophthalocyanine/C60 heterojunctions using organic buffer layers2011

    • 著者名/発表者名
      T. Sakurai, T. Ohashi, H. Kitazume, M. Kubota, T. Suemasu
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 12 ページ: 966-973

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2011.03.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incoherence induced by phonon excitations in domain-growth dynamics : Role of the domain center-of-gravity motion2011

    • 著者名/発表者名
      Iwano
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 84 ページ: 235139-(1-5)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.84.235139

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional and three-dimensional Fermi surfaces of superconducting BaFe_2As_<1-x>P_<x2> and their nesting properties revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, et al
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 106 ページ: "117001-1"-"117001-4"

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.106.117001

    • 査読あり
  • [学会発表] 軟X線共鳴散乱によるマンガン酸化物超格子薄膜の磁性研究2012

    • 著者名/発表者名
      久保田正人
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      20120324-20120327
  • [学会発表] 密度汎関数法によるα(BEDT-TTF)2I3の電荷秩序状態に関する理論的研究2012

    • 著者名/発表者名
      渡辺秀治・下位幸弘・岩野薫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      20120324-20120327
  • [学会発表] J-PARC偏極中性子反射率計(写楽)の現状と多層膜研究の展開2012

    • 著者名/発表者名
      久保田正人
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      20120315-20120318
  • [学会発表] 軟X線共鳴散乱によるマンガン酸化物超格子薄膜の磁性研究2012

    • 著者名/発表者名
      久保田正人
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120315-20120318
  • [学会発表] J-PARC偏極中性子反射率計による磁性薄膜・多層膜の磁気構造解析の展開2012

    • 著者名/発表者名
      久保田正人
    • 学会等名
      三機関連携量子複雑現象チーム研究会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      20120123-20120124
  • [学会発表] Electronic structure and charge ordering in α-(BEDT-TTF)2I3 by DFT calculations2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺秀治・下位幸弘・岩野薫
    • 学会等名
      物構研シンポジウム'11量子ビーム科学の展望-ERLサイエンスと強相関電子構造物性-
    • 発表場所
      茨城
    • 年月日
      2011-12-06
  • [学会発表] Development of First-Principles Optical Properties of Solids : Photoinduced Phase Transition in (EDO-TTF) 2PF62011

    • 著者名/発表者名
      岩野薫・下位幸弘
    • 学会等名
      4-th International Conference on Photoinduced Phase Transitions and Cooperative Phenomena (PIPT4)
    • 発表場所
      ポーランド、Wroclaw University of Technology
    • 年月日
      2011-06-29
  • [学会発表] Incoherence Given by Phonon Scattering in the Domain Growth Dynamics Expected for Quasi-One-Dimensional Photoinduced Phase Transition Systems : Role of the Center of Gravity Motion2011

    • 著者名/発表者名
      岩野薫
    • 学会等名
      4-th International Conference on Photoinduced Phase Transitions and Cooperative Phenomena (PIPT4)
    • 発表場所
      ポーランド、Wroclaw University of Technology
    • 年月日
      2011-06-29

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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