公募研究
秩序-無秩序の狭間領域や無秩序構造の中にある秩序構造にあらわれる新規現象についてEu2+とEu3+の価数転移をしめす物質に着目し、本研究領域の計画班の研究チームと協力し、以下の研究を遂行した。得られた成果の一部は学会発表および論文にまとめて発表した。応力下のトポケミカル反応を用いて新たに開発したユウロピウム化合物は、負電荷の水素イオン（ヒドリドH-）が二次元的に選択秩序した結晶構造をもつ物質であり、薄膜特有の基板応力などを外部パラメーターにすることで、強磁性を担うEu2+の約20%がEu3+に価数転移すること、そして、この価数転移にあわせてユウロピウム化合物には珍しい磁気異方性を示す興味深い物質である。今年度は、このようなEu2+の周期構造にあらわれるEu3+のdisorder in orderの役割を明らかにし、新奇な磁気異方性の発現メカニズムを明らかにすることを目指し、超秩序構造科学の計画A02班およびA03班と協力し、蛍光X線ホログラフィー実験および光電子ホログラフィー実験を行った。その結果、Euの原子位置を再現する明確なホログラフィー像を得ることに成功した。また、Eu2+の成分のみの入射エネルギーとEu3+の寄与もある入射エネルギーをわけて実験を行い、薄い薄膜(t ~ 60 nm)では、Eu3+の成分が混入することで、蛍光ホログラフィーの斑点強度にコントラストが観られた。これは、Eu2+のみが存在する場合ではあり得ない振る舞いであり、Eu3+成分が混入したことで、局所的な原子変位が生じたことを示唆するものである。このようなEu3+のdisorder in orderに伴う局所変位が磁気異方性に影響している可能性が考えられる。価数選択的構造解析について今後さらに解析を進める。得られた成果について物質合成と磁気異方性の研究内容は論文にまとめて投稿した。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2023 2022
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 4件)
J. Cryst. Growth
巻: 593 ページ: 126752/1-5
10.1016/j.jcrysgro.2022.126752
J. Phys. Soc. Jpn.
巻: 91 ページ: 064805/1-5
10.7566/JPSJ.91.064805
