X線回折と核磁気共鳴を相補的に用いたバナジウム酸化物における電荷秩序転移の研究

利用互补 X 射线衍射和核磁共振研究氧化钒中的电荷顺序转变

• 批准号: 12046217
• 负责人: 澤 博
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The High Energy Accelerator Research Organization (2001)Chiba University (2000)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12046217/
• 关键词: 電荷秩序転移; バナジウム酸化物; 核磁気共鳴; 低音構造解析; 低温構造解析

本年度は異常原子価状態をとるα'-NaV_2O_5の電荷秩序状態について最終結論を得た。この系は高温相ではV^<4.5+>の混合原子価状態をとるが絶縁体であり、quarter-filled two-leg ladder systemと捉えることが出来る。約33K以下で、2a×2b×4cの格子歪みを伴う電荷秩序転移と同時に非磁性状態が実現する。この低温相の解明は、多くのバナジウム酸化物における複雑な電荷の自由度の振る舞いについての重要な知見が得られると考えられ、多くの研究者によって取り組まれてきた。我々はNaの高分解能NMRの実験により、他のグループによっていくつか報告されている低温での結晶構造が対称性の点で明らかに間違っていることを明らかにした。また、更に放射光を用いて高分解能の散乱実験を行って、低温相の晶系は報告されている斜方晶系ではなく単斜晶系であることを明らかにした。この結果、超格子反射まで含めた構造解析により低温相を、酸素を含めた原子位置を決定し、電荷秩序はV^<4+>:V^<5+>=1:1であり、長距離クーロンにより予想されていた面内のZigzag電荷秩序パターンが形成されていることを明らかにしJPSJに投稿した。また、我々は現在他の遷移金属酸化物の電荷秩序や軌道秩序について放射光共鳴散乱を用いて実験を続けており、特にα'-NaV_2O_5と同様な部分構造を持つ系やV三角格子系の物性との対応について研究を進めている。

This year, the final conclusion of abnormal atomic state and charge order state of α'-NaV_2O_5 was obtained. This is a quarter-filled two-leg ladder system. Below about 33K, 2a×2b×4c lattice distortion is accompanied by charge order shift and non-magnetic state is realized. The low-temperature phase of the solution, many of them are acid compounds, complex charges, degrees of freedom, vibration, important knowledge, research, many researchers are involved in the selection of groups. The high resolution energy NMR of Na is carried out in different ways, and its crystal structure is characterized by symmetry at low temperature. In addition, the high decomposition energy of the radioactive light can be used to disperse the light, and the low temperature phase can be used to report the orthorhombic system. The results of this study include structural analysis of superlattice reflection, determination of atomic position, charge order V^<4+>:V^<5+>=1:1, and consideration of long distance Zigzag charge order in plane. The charge order, orbital order, radiation, optical resonance and scattering of metal oxides are studied in detail, especially in α'-NaV_2O_5 and the structure of the same part.

项目成果

Tetsuo Ohama,Masahiko Isobe and Yutaka Ueda: "3d orbital state in CaV_2O_5"J.Phys.Soc.Jpn.. 69. 1574-1575 (2000)

Tetsuo Ohama、Masahiko Isobe 和 Yutaka Ueda：“CaV_2O_5 中的 3d 轨道状态”J.Phys.Soc.Jpn.. 69. 1574-1575 (2000)

Tetsuo Ohama,Atsushi Goto,Tadashi Shimizu,Emi Ninomiya,Hiroshi Sawa,Masahiko Isobe and Yutaka Ueda: "Zigzag Charge Ordering in a'-NaV_2O_5"J.Phys.Soc.Jpn.,(2000). 69. 2751-2754 (2000)

Tetsuo Ohama、Atsushi Goto、Tadashi Shimizu、Emi Ninomiya、Hiroshi Sawa、Masahiko Isobe 和 Yutaka Ueda：“a-NaV_2O_5 中的锯齿状电荷排序”J.Phys.Soc.Jpn.，(2000)。

Tetsuo Ohama, Masahiko Isobe, Yutaka Ueda: "NMR Study of α'-Na_<1-x>V_2O_5"Physica B. 281&282. 650-651 (2000)

Tetsuo Ohama、Masahiko Isobe、Yutaka Ueda：“α-Na_<1-x>V_2O_5 的核磁共振研究”Physica B. 281&282 (2000)。

Tetsuo Ohama, Atsushi Goto, Tadashi Shimizu, Emi Ninomiya, Hiroshi Sawa, Masahiko Isobe, Yutaka Ueda: "Zigzag Charge Ordering in α'-NaV_2O_5"J. Phys. Soc. Jpn.. 69. 2751-2754 (2000)

Tetsuo Ohama、Atsushi Goto、Tadashi Shimizu、Emi Ninomiya、Hiroshi Sawa、Masahiko Isobe、Yutaka Ueda：“α-NaV_2O_5 中的锯齿状电荷排序”Jpn.. 69. 2751-2754 (2000)。

Tetsuo Ohama,Masahiko Isobe and Yutaka Ueda: "NMR Study ofα'-Na_<1-x>V_2O_5"Physica B. 281&282. 650-651 (2000)

Tetsuo Ohama、Masahiko Isobe 和 Yutaka Ueda：“α-Na_<1-x>V_2O_5 的 NMR 研究”Physica B. 281&282 (2000)。