低次元系磁気相関酸化物における異常熱起電力の制御と発現機構の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560676
• 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: 無機材料・物性
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 磯部 雅朗 独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導物性ユニット, グループリーダー (10354309)
• 研究分担者: 新井 正男 独立行政法人物質・材料研究機構, 理論計算科学ユニット, 主幹研究員 (40222723)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 熱電材料 / 遷移金属酸化物 / 強相関電子系 / 磁性 / 計算物理

研究概要

熱電材料は、固体のゼーベック効果を利用して熱を電気エネルギーに代えることのできる材料である。近年、ある種の遷移金属酸化物に於いて、電気伝導度に比して異常に大きな熱起電力が発生することが見いだされ、注目を浴びている。本研究では、課題代表者らが見いだした新物質CaCo2O4を取り上げ、Na固溶置換に伴うキャリア注入によって熱電特性を制御すると共に、その異常熱起電力の起源について調べた。

研究成果

• [雑誌論文] Orbital switching in a frustrated magnet (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Yoshida, Jun-ichi Yamaura, Masaaki Isobe, Yoshihiko Okamoto, Goran J. Nilsen, and Zenji Hiroi
  • 雑誌名: Nature commun. 巻: 3 ページ: 1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] β-Vesignieite BaCu3V2O8(OH)2: a structurally perfect S = 1/2 kagome antiferromagnet (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Yoshida, Yuichi Michiue, Eiji Takayama-Muromachia, and Masaaki Isobe
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. 巻: 22 ページ: 18793-18796
  • 査読あり
• [雑誌論文] Partially disordered state and spin-lattice coupling in an S = 3/2 triangular lattice antiferromagnet Ag_2CrO_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Matsuda, H. Yoshida, M. Isobe, C. de la Cruz, and R. S. Fishman
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Orbit Mott State in the Novel Quasi-2D Antiferromagnet Ba_2IrO_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe, H. Okabe, E. Takayama-Muromachi, A. Koda, S. Takeshita, M. Hiraishi, M. Miyazaki, R. Kadono, Y. Miyake, and J. Akimitsu
  • 雑誌名: J. Phys: Conf. Series 巻: 40 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic ordering in spin-orbit Mott insulator Ba_2IrO_4 probed by μSR (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, M. Isobe, E. Takayama-Muromachi, A. Koda, S. Takeshita, M. Hiraishi, M. Miyazaki, R. Kadono, Y. Miyake, and J Akimitsu
  • 雑誌名: J. Phys: Conf. Series 巻: 400 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ba_2IrO_4: A spin-orbit Mott insulating quasi-two-dimensional antiferromagnet (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, M. Isobe, E. Takayama-Muromachi, A. Koda, S. Takeshita, M. Hiraishi, M. Miyazaki, R. Kadono, Y. Miyake, and J. Akimitsu
  • 雑誌名: Phys. Rev, B 巻: 83 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-induced metal-insulator transition in the spin-orbit Mott insulator Ba_2IrO_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, N. Takeshita, M. Isobe, E. Takayama-Muromachi, T. Muranaka, and J. Akimitsu
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 84 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel S = 3/2 Triangular Antiferromagnet Ag_2CrO_2 with Metallic Conductivity (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki YOSHIDA, Eiji TAKAYAMA-MUROMACHI, and Masaaki ISOBE
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 80 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure and magnetic properties of 6H-SrMnO_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Alexei A. Belik, Yoshitaka Matsushita, Yoshio Katsuya, Masahiko Tanaka, Taras Kolodiazhnyi, Masaaki Isobe, and Eiji Takayama-Muromachi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 84 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase composition and magnetic properties of niobium-iron codoped TiO_2 nano particles synthesized in Ar/O_2 radio-frequency thermal plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Chenning Zhang, MasashiIkeda, Masaaki Isobe, Tetsuo Uchikoshi, Ji-Guang Li, Takayuki Watanabe, Takamasa Ishigaki
  • 雑誌名: J. Solid State Chem. 巻: 184 ページ: 2525-2532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural studies of a mixed-valence state in the incommensurate composite crystal Sr_1.261CoO_3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isobe, Hiroyuki Yoshida, Eiji Takayama Muromachi, and Kenji Ohoyama
  • 雑誌名: Sci. Tech. Adv. Mater 巻: 11 ページ: 1-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muon spin relaxation study of misfit-layered cobalt dioxide [Ca_0.85OH]1.16RS[CoO_2] (2010)
  • 著者名/発表者名: Martin Mansson, Yutaka Ikedo, Hiroshi Nozaki, Jun Sugiyama, Peter L. Russo, Daniel Andreica, Mitsuyuki Shizuya, Masaaki Isobe, and Eiji Takayama-Muromachi
  • 雑誌名: Solid State Commun. 巻: 15 ページ: 307-310
  • 査読あり
• [雑誌論文] _59Co NMR study on local magnetic properties of Ca_1-xNaxCo_2O_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Takami, Masayuki Itoh, Masaaki Isobe, Masao Arai, Tetsuya Kawashima, and Eiji Takayama-Muromachi
  • 雑誌名: J. Phys.: Conference Series 巻: 200 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [学会発表] スピン軌道モット絶縁体Ba2IrO4の磁化率 (2013)
  • 著者名/発表者名: 磯部雅朗、岡部博孝、室町英治、秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大(東広島市)
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] Thermoelectric Properties of the Novel Quasi-1D Cobalt Oxides (Ca,Na)Co_2O_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe, M. Arai, T. Kawashima, E. Takayama-Muromachi, and A. Irizawa
  • 学会等名: IUMRS-International Conference on Electronic Materials 2012
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20120923-28
• [学会発表] K_2NiF_4-type iridates: unconventional magnetic behabior just like a high-Tc cuprate (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isobe, Hirotaka Okabe, E. Takayama-Muromachi, and Jun Akimitsu
  • 学会等名: Materials and Mechanism of Superconductivity 2012
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 20120729-0803
• [学会発表] Magnetic states in quasi-2-D iridium oxides with large spin-orbit coupling (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isobe, Hirotaka Okabe, and Jun Akimitsu
  • 学会等名: The19th International Conferenceon Magnetism with Strongly Correlated Electron Systems (ICM/SCES)
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Magnetic states and M-I transition in the novel quasi-2-D iridate Ba2IrO4 with large spin-orbit coupling (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isobe
  • 学会等名: International Workshop on Mott physics beyond the Heisenberg model 2012
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
  • 年月日: 20120625-28
• [学会発表] 新規スピン・軌道モット絶縁体Ba2IrO4の構造と磁性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 磯部雅朗、岡部博孝、室町英治、秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五幅キャンパス(富山市)
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] Spin-Orbit Mott State in the Novel Quasi-2D Iridate Ba_2IrO_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe, H. Okabe, E. Takayama-Muromachi, A. Koda, S. Takeshita, M. Hiraishi, M. Miyazaki, R. Kadono, Y. Miyake, and J. Akimitsu
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2011
  • 発表場所: Cambridge, England
  • 年月日: 20110831-0903
• [学会発表] Transport Properties of the Novel Quasi-1D Cobalt Oxide (Ca,Na)Co_2O_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe, T. Kawashima, M. Arai, E. Takayama-Muromachi, and A. Irizawa
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20110810-17
• [学会発表] Spin-Orbit Mott State in the Novel Quasi-2D Antiferromagnet Ba_2IrO_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe, H. Okabe, E. Takayama-Muromachi, A. Koda, S. Takeshita, M. Hiraishi, M. Miyazaki, R. Kadono, Y. Miyake, and J. Akimitsu
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20110810-17
• [学会発表] Ba_2IrO_4:新規スピン・軌道モット絶縁性擬二次元反強磁性体 (2011)
  • 著者名/発表者名: 磯部雅朗、岡部博孝、室町英治、秋光純
  • 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: 20110325-28
• [学会発表] Sr_2Ir_1-xRh_xO_4におけるスピン・軌道相互作用と磁気相関 (2010)
  • 著者名/発表者名: 磯部雅朗、吉田紘行、室町英治、入澤明典
  • 学会等名: 物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府)
  • 年月日: 20100923-26
• [学会発表] Transport properties of Na-substituted CaCo_2O_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isobe, Hiroyuki Yoshida, Makoto Tachibana, Tetsuya Kawashima, Masao Arai, Eiji Takayama-Muromachi, Akinori Irizawa
  • 学会等名: International Conference on Thermoelectrics (ICT2010)
  • 発表場所: Renaissance Shanghai Zhongshan Park Hotel, Shanghai (China)
  • 年月日: 20100530-0603
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/group/g_srongly-correlated-materials/index.html