2010 Fiscal Year Annual Research Report
鉄の平面四配位を基盤とした新物質探索と室温機能性の創製
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22245009
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
陰山 洋 京都大学, 工学研究科, 教授 (40302640)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 幹夫 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 特定拠点教授 (70068138)
岡田 卓 東京大学, 物性研究所, 助教 (90343938)
川上 隆輝 日本大学, 理工学部, 講師 (20366561)
林 直顕 京都大学, 学際融合教育研究推進センター, 特定専門業務職員 (70346047)
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| Keywords | 平面四配位 / 鉄 / 高圧X線回折 / 高圧メスバウアー / スピン転移 |
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| Research Abstract |
本研究では、2009年に報告した無限層構造SrFeO2の圧力下でのスピン転移、絶縁体金属転移、反強磁性強磁性転移をもとにしたものであり、これらの転移の起源の解明、転移圧力の制御、さらには、磁気的、電子的、構造的に新しい現象を見出そうとすることを目的としている。初年度には、以下の四つの成果が得られた。(1)無限層構造SrFeO2についてFeサイトのCo、Mn置換体を合成し、常圧下では、Co置換体は殆ど磁性の変化は観測されなかったが、Mn置換体では、大きくG-type秩序が不安定化することが見出された。これは、面間のFe-Coが強磁性相互作用でありFe-Feの反強磁性相互作用との間にフラストレーションが生じることが原因であることがわかった(Inorg.Chem.2011年3月に出版)。(2)無限層構造SrFeO2について、150GPaまでの圧力でのメスバウアー実験を行ない、内部磁場がゼロである新しい相の存在を示唆する結果を得た。現在もこの相の解明のため各種実験を継続している。(3)スピン梯子構造Sr3Fe2O5が圧力下にて、SrFeO2と同様に、高スピン状態(S=2)から中間スピン状態(S=1)へのスピン転移、絶縁体金属転移、反強磁性強磁性転移の3つの相転移を起こすこと、その転移圧力はSrFeO2とほぼ同じ34GPaであることを見出した。これらの実験結果は、スピン転移には構造の次元性よりは、面間のFeO4-FeO4の局所的環境が重要であることを示している。また、これらの転移よりも低い圧力の30GPaにて構造相転移を見出した。これらはスピン梯子の位相のずれに起因する(J.Am.Chem.Soc.に出版)。(4)Srn+1FenO2n+1のn=1に相当するSr2FeO3の合成に成功した。現在、その構造、磁性測定を終え、解析をすすめているところである。
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[Presentation] Soft Chemical Route to Novel Iron Oxides2011
Author(s)
Hiroshi Kageyama
Organizer
International Workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2011 (NS22011)
Place of Presentation
National Museurn of Emerging Future and Innovation (Miraikan), Tokyo, Japan
Year and Date
2011-03-07
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