希土類と白金族元素を秩序化させたペロブスカイトのデザインとf-d電子の示す磁性

具有有序稀土和铂族元素的钙钛矿设计以及 f-d 电子表现出的磁性

• 批准号: 17042003
• 负责人: 日夏 幸雄
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17042003/
• 关键词: ペロブスカイト; 酸化物; 希土類; 遷移金属; 白金族元素; 磁気的性質; 反強磁性; 強磁性; ルテニウム; 磁化率; 比熱; アルカリ土類金属

希土類は遷移金属と比べ、サイズが大きいため、ペロプスカイト型酸化物ABO_3を形成すると、物性を決定するBサイトに入らず、Aサイトに入るため、希土類が物性の主役とならない。一方、ペロブスカイト型構造は極めて高い化学組成に関する自由度を持ち、適当な組成および合成条件を選択することにより、結晶構造および金属元素の原子価状態を制御することが可能である。そこで前年度に引き続き本年度の研究では、ペロブスカイト型酸化物ABO_3で希土類を物性の表舞台に立たせるため、サイズの大きく異なる白金族元素と組み合わせることにより、(1)ペロプスカイトABO_3のBサイトに、希土類を入れることができ、しかも希土類と白金族元素は構造的に秩序化したペロブスカイト化合物を系統的に新規合成した。(2)すべての化合物は低温で反強磁性転移し、その磁気的性質を中心に、これら2つの元素の相互作用に伴うf-d混合電子系の示す新しい物性を探索した。さらに今年度の研究では、結晶中で希土類のみが秩序配列し、しかも物性を決定する以下の化合物を合成し、その構造とf電子、f-d電子の挙動に伴う磁性を明らかにした。1.価数、イオン半径が適度に異なる+5価の白金族元素と組み合わせることにより、希土類が1次元に並んだ化合物Ln_3MO_7を合成した。磁気的にはM、2つの希土類サイトLn(1)、Ln(2)は独立に振舞う。2.希土類を含む4元系複合酸化物Ba_6Ln_2Fe4O_<15>では、磁場誘起によりスピン再配列・強磁性配列が起こることがわかった。この化合物では、Ba_6Ln_2Fe_4O_<15>のBaサイトをSrに部分置換することにより、サイズの小さな希土類Ln=Sm〜Luまで合成可能で、その構造解析と磁性測定を通してLn(f電子)-Fe(d電子)相互作用に伴う特異な磁気挙動を見い出した。

Rare earths migrate metals, such as metals, metals, The degree of freedom of a square, crystal structure, and atomic state of a metal element depends on the chemical composition, composition, and synthesis conditions. This year's research on platinum group elements and their combinations in ABO_3 and rare earths has been carried out. The new structure of the platinum group elements is the new structure of the platinum group elements. (2)The antiferromagnetic properties of these compounds at low temperatures and the magnetic properties of these compounds are central to the interaction of these elements with f-d mixed electron systems. In this year's research, the order of rare earth in the crystal, the determination of physical properties, the synthesis of the following compounds, the structure, the movement of f electrons, f-d electrons, and the magnetic properties of the following compounds 1. The number and radius of platinum group elements are different from those of platinum group elements. The magnetic field of M, 2, and rare earth classes Ln(1), Ln(2) is independent of vibration. 2. Ba_6Ln_2Fe_4O_(2-x)_2-Fe_(2-Fe_(2-x)_2-Fe_(2-x)_2-Fe_(2-Fe_(2-x)_2-Fe_(2-x)_2<15>- Ba_6Ln_2Fe_4O_3 <15>is a rare earth compound with Sr partial substitution. It is possible to synthesize Ln=Sm ~ Lu. The structural analysis and magnetic measurement of Ln(f-electron)-Fe(d-electron) interaction can be carried out.

项目成果

Structural phase transition and magnetic properties of double perovskites Ba2CaMO6 (M=W, Re, Os)

• DOI: 10.1016/j.jssc.2005.10.003
• 发表时间: 2006-03
• 期刊: Journal of Solid State Chemistry
• 影响因子: 3.3
• 作者: K. Yamamura;M. Wakeshima;Y. Hinatsu

Structural and Magnetic Properties of the Two-dimensional Antiferromagnet Na_2TbO_3

二维反铁磁体Na_2TbO_3的结构和磁性

• 发表时间: 2005
• 期刊: J. Phys. : Condens.Matter 17
• 作者: Nakamichi;N.;Kita;M.;Ito;S.;Yamashino;T.;Mizuno;T.;T.Shima;N.Yoshimoto;栗原達夫;T.Nakamura;M.Kinoshita;Masanori Ono;Y.yamashita;A.Yamada;Masahiro Kawao;Wei Huang;A.Morita;K.Yakushiji;K.Ishii;Y.Utsmi;H.Matsueda;T.Yamashita;S.E.Bames;T.Tohyama;K.Ishii;Y.Asai;福山秀敏;M.Matsukawa;K.Kudo;K.Shibata;M.Terauchi;Y.Taguchi;Y.Rikishi;H.Toh;M.Shiraishi;T.Higuchi;S.Imada;I.Kezsmarki;M.Matsubara;H.Nojiro;Y.doi
• 通讯作者: Y.doi

Magnetic Properties and Neutron Diffraction Study of Double Perovskites Ca_2LnRuO_6(Ln=Y,La-Lu)

双钙钛矿Ca_2LnRuO_6(Ln=Y,La-Lu)的磁性能及中子衍射研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Physics : Condensed Matter 17
• 作者: K.Kamada;et al.;T.Tezuka;T.Tezuka;T.Tezuka;Y.Hinatsu;K.Abe;Y.Doi;M.Wakeshima;Y.Hinatsu;K.Yamamura;Y.Doi;K.Abe;K.Yamamura;C.Sakai
• 通讯作者: C.Sakai

Magnetic Properties of Lanthanide Rhenium Oxides Ln_3ReO_7

镧系铼氧化物Ln_3ReO_7的磁性

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Solid State Chem. 179
• 作者: A.D. Hillier;D.T. Adroja;W Kockelmann;M. Wakeshima;Y Izumiyama;Y. Hinatsu;D. Visser;and B.D. Rainford;H. Nishimine;A. D. Hillier;K. Matsuhira;M.Wakeshima
• 通讯作者: M.Wakeshima

Crystal Structure and Magnetic Properties of BaLn_2O_4 and Ba_3Ln_4O_9

BaLn_2O_4和Ba_3Ln_4O_9的晶体结构和磁性能

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Phys. : Condens. Matter 18
• 作者: K.Kamada;et al.;T.Tezuka;T.Tezuka;T.Tezuka;Y.Hinatsu;K.Abe;Y.Doi
• 通讯作者: Y.Doi