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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Novel phenomena in the incommensurate orbital/charge ordered state

Research Project

Project/Area Number 16H04020
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

勝藤 拓郎  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00272386)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 和達 大樹  東京大学, 物性研究所, 准教授 (00579972)
森 茂生  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20251613)
奥田 哲治  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (20347082)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords軌道整列 / 電荷整列 / 非整合 / 緩和
Outline of Annual Research Achievements

ホランダイト構造をとるBaxTi8O16+δの非整合電荷整列と物性: 非整合な電荷整列を起こすことが知られているホランダイトBaxTi8O16+δについて、Ba濃度、酸素のオフストイキオメトリーを変化させてTiのd電子数nを様々に変化させた単結晶試料を作製し、その物性を調べている。これまでにn=0.2付近の組成では、電子線回折により5倍周期の電荷整列が起こることが分かっていたが、n=0.1でも0.2の場合とほぼ同様の5倍周期の長周期構造が起こることが分かった。この5倍周期の電荷整列の安定性が、n=0.2付近で電荷整列相転移に伴う異常が最も大きくなることに対応していると考えられる。
La5Mo4O16の緩和現象: 2次元磁性体であるLa5Mo4O16では、60K以下の低温で、非常に奇妙な緩和現象が磁気抵抗と磁化率で観測されている。この物質の歪測定を行った結果、60K以下で歪の異常が見られ、そこで格子定数が変化していることが明らかになった。これは軌道/電荷整列の証拠であると考えられるため、より詳しい測定を継続する予定である。
BaV10O15の緩和現象: 軌道整列の整合非整合相転移を起こすBaV10O15で見出された緩和現象について、より詳細に調べた。その結果、この物質における緩和現象は、電気抵抗率、帯磁率ともに、その振舞は相転移的であることが明らかになった。一方、BaV13O18系においても緩和現象が見出されたが、それは相転移的ではなく、二相の体積分率が時間とともに変化するような振舞を示す。この振舞の違いについて、より詳細に調べる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

共鳴x線散乱実験による電子構造の解明が若干遅れ気味であるが、新たに発見された緩和現象の解明などは当初の予定以上に進んでおり、全体としては順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

当初の予定通り進めていく

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Rome(Italy)

    • Country Name
      Italy
    • Counterpart Institution
      University of Rome
  • [Int'l Joint Research] University of Virginia/MIT(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Virginia/MIT
  • [Journal Article] Trimerization and orbital ordering in Ba1-xSrxV13O182017

    • Author(s)
      Kajita T.、Obata Y.、Kakesu Y.、Imai Y.、Shmizu Y.、Itoh M.、Kuwahara H.、Katsufuji T.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 96 Pages: 245126

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.245126

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced phase transitions over three phases in Ba0.9Sr0.1V13O182017

    • Author(s)
      Saiki T.、Yamaguchi N.、Obata Y.、Kakesu Y.、Kajita T.、Katsufuji T.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 96 Pages: 035133

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.035133

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anomalous relaxation behavior in the resistivity and magnetization of La5Mo4O162017

    • Author(s)
      Mizuno Y.、Hasegawa T.、Katsufuji T.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 95 Pages: 224436

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.95.224436

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time-of-Flight Elastic and Inelastic Neutron Scattering Studies on the Localized 4d Electron Layered Perovskite La5Mo4O162017

    • Author(s)
      Iida Kazuki、Kajimoto Ryoichi、Mizuno Yusuke、Kamazawa Kazuya、Inamura Yasuhiro、Hoshikawa Akinori、Yoshida Yukihiko、Matsukawa Takeshi、Ishigaki Toru、Kawamura Yukihiko、Ibuka Soshi、Yokoo Tetsuya、Itoh Shinichi、Katsufuji Takuro
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 86 Pages: 064803~064803

    • DOI

      doi.org/10.7566/JPSJ.86.064803

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Charge ordering and thermoelectric properties in Hollandite Titanates2018

    • Author(s)
      T. Katsufuji
    • Organizer
      The 18th Taiwan-Japan-Korea Symposium on Strongly Correlated Electron Systems (TJK2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Orbital degrees of freedom and thermal properties for various titanates and vanadates2017

    • Author(s)
      T. Katsufuji
    • Organizer
      Physics and chemistry of emerging superconductors and thermoelectric materials
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Coupling between the lattice distortion and the orbital/charge degrees of freedom in various transition-metal oxides2017

    • Author(s)
      T. Katsufuji
    • Organizer
      2nd International Symposium on Negative Thermal Expansion and Related Materials
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-05-20  

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