コバルトペロブスカイトにおけるナノスケール領域での磁気ゆらぎの直接観察と磁気抵抗の機構解明

直接观察纳米尺度区域的磁涨落并阐明钴钙钛矿磁阻机制

• 批准号: 04F04415
• 负责人: 伊藤 満
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04415/
• 关键词: ペロブスカイト; 磁気抵抗; コバルト酸化物; 六方晶ペロブスカイト; マルチフェロイックス

本研究ではコバルトを含むペロブスカイト型酸化物のミクロな磁気ゆらぎを定量的に直接観察することにより本系に特有なスピンクロスオーバー(高スピン-低スピン転移)によって引き起こされる特異な現象,金属-非金属転移と磁気抵抗の原因を明らかにすることにある.従来,マンガン系酸化物では巨大磁気抵抗効果の原因がミクロな相転移,ミクロな組成ゆらぎ,電荷整列に帰属されているが,コバルト系酸化物は系統的かつ定量的に現象の解析は行われていない.そこで本研究ではコバルト系ペロブスカイトで磁気的なゆらぎをSQUID顕微鏡とローレンツ顕微鏡を用いて直接観察することによりスピンクロスオーバー系に特有なナノレベルでの磁気的不均一を定量的にとらえ,将来的には室温以上で実用化するために必要な磁気抵抗材料の設計指針を得ることを最終目標とした.前年度見出したペロブスカイト型酸化物試料に関する磁性の起源を探るために単結晶を合成し,磁化率測定,透過型電子顕微鏡観察,およびSQUID顕微鏡により平均および局所的な強磁性発現機構を明らかにした.また,伝導キャリアを定量的に導入し,キャリアと強磁性発現の相関について希釈磁性体に関する議論とも絡めて考察した.その結果,h-BaTiO_3にFeをドープした化合物では,Fe濃度1〜7%で強磁性が出現することを確かめた.また本系に若干の酸素欠損を導入することにより,強磁性が増強することを確かめた.さらに,c-BaTiO_3にFeをドープした旨系でも,強誘電性と強磁性が共存することを確かめた.

In this study, we investigated directly and quantitatively the magnetic field resistance of acid compounds containing various metals, and explained the causes of metal-nonmetal shift and magnetic field resistance, which are unique to this system. In recent years, the causes of the large magnetic field resistance effect of acid compounds in the system have been analyzed. This study aims to obtain the design guidelines for magnetic resistant materials that are necessary for future applications above room temperature. In the past year, it has been found that the origin of magnetism of acid samples is related to exploration, synthesis of single crystals, measurement of magnetic susceptibility, observation of transmission electron microscope, average and local ferromagnetic discovery mechanism of SQUID microscope. A study on the relationship between ferromagnetism and ferromagnetism was carried out. As a result, the ferromagnetism of h-BaTiO3-Fe compounds with Fe concentration of 1 ~ 7% appears. In this system, a number of elements are deficient in the introduction of ferromagnetism. In addition,c-BaTiO_3 Fe is strongly induced and ferromagnetic.

项目成果

Direct observation of ferroelectricity in quasi-zero-dimensional barium titanate nanoparticles.

• DOI: 10.1002/smll.200600297
• 发表时间: 2006-12
• 期刊: Small
• 影响因子: 13.3
• 作者: S. Ray;Yury V. Kolen’ko;D. Fu;R. Gallage;N. Sakamoto;Tomoaki Watanabe;M. Yoshimura;M. Itoh

A facile high-yield solvothermal route to tin phosphide Sn4P3

• DOI: 10.1016/j.jssc.2006.08.012
• 发表时间: 2006-12
• 期刊: Journal of Solid State Chemistry
• 影响因子: 3.3
• 作者: K. Kovnir;Yury V. Kolen’ko;S. Ray;Jinwang Li;Tomoaki Watanabe;M. Itoh;M. Yoshimura;A. Shevelkov