Emergent functions of transition-metal oxides with low valence and metastable structures

低价亚稳态过渡金属氧化物的涌现功能

• 批准号: 21H02026
• 负责人: 大友 明
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02026/
• 关键词: 薄膜電子材料; エピタキシー; 電気化学; 超伝導材料・素子; トポケミカル反応

本年度は，前年度に引き続き薄膜試料の合成と基礎物性の評価に取り組んだ。特に前年度に得られた層状NbO2（高温の濃硝酸を用いて層状LiNbO2薄膜からリチウムを脱離させた準安定相）の薄膜試料について，電気測定と第一原理計算によって，電子状態を明らかにした。具体的にはリチウムイオンの脱離量が異なる試料群に対して，超伝導転移や金属絶縁体転移のふるまい，ならびにホール抵抗や磁気抵抗比の温度依存性を測定し，正孔の注入量と温度を変数として電子状態を相図でまとめた。また，計算によって得られたバンド構造からNbの4d軌道に由来する最高被占軌道の電子占有率が，LiNbO2の全充填からNbO2の半充填に代わる過程で，モット絶縁体から金属・超伝導体へ，再びモット絶縁体へ転移することを解明した。同じく前年度に得られた準安定なLi1+xV2O4薄膜に対して詳細な構造解析を行い，これまでに知られていなかった結晶構造を同定することに成功した。さらに準安定な層状岩塩型構造のLiVO2およびLiNiO2の薄膜合成も達成した。得られた試料は，いずれも二次元的な電子状態を伴う絶縁体的な挙動を示すことを見出した。

今年，我们继续研究薄膜样品的合成，并像上一年一样评估基本的物理特性。特别是，对层状NBO2的薄膜样品进行了电子状态（在上一年使用高温浓缩硝酸从分层的Linbo2薄膜中解吸锂的薄膜样品，其中通过电气测量和第一原则计算获得了电子状态。具体而言，对于具有不同量锂离子的样品，测量了超导转换和金属绝缘体过渡的行为，以及使用相图使用相位图作为变量的孔和温度来汇总孔阻力和磁路比的温度依赖性，并使用相图汇总了电子状态。还澄清说，通过从莫特绝缘体到金属/超导体的计算转移到莫特绝缘子的计算中获得的最高占用轨道的电子占用率，从4D轨道衍生自NB的4D轨道，在替换NOBO2的完整填充的过程中，用一半的填充填充了Linbo2。我们还对上一年获得的亚稳态LI1+XV2O4薄膜进行了详细的结构分析，并成功鉴定了先前未知的晶体结构。此外，还实现了LIVO2和Linio2与亚稳态岩石盐型结构的薄膜合成。发现所有获得的样品均表现出具有二维电子状态的绝缘体行为。

项目成果

ダブルペロブスカイト型 La2MnCoO6薄膜のBアンチサイト欠陥の制御と交換バイアスの観測

双钙钛矿La2MnCoO6薄膜中B反位缺陷的控制和交换偏压的观察

• 发表时间: 2021
• 作者: Koike S;Morita K;Okada N;Xin Yu;Jun Soo Kwon;Kasai K;張 樹桐，サフー ラムチャンドラ，相馬 拓人，北村 未歩，堀場 弘司，組頭 広志，坂田 修身，大友 明
• 通讯作者: 張 樹桐，サフー ラムチャンドラ，相馬 拓人，北村 未歩，堀場 弘司，組頭 広志，坂田 修身，大友 明

Magnetic frustration of multiple phases in LaMnO3/LaNiO3 superlattices

LaMnO3/LaNiO3 超晶格中多相的磁挫败

• 发表时间: 2022
• 作者: Danjo Yosuke;Shinozaki Youichi;Natsubori Akiyo;Kubota Yuto;Kashiwagi Kenji;Tanaka Kenji F.;Koizumi Schuichi;R. C. Sahoo，張 樹桐，大友 明
• 通讯作者: R. C. Sahoo，張 樹桐，大友 明

マグネリ相チタン酸化物の異方的圧力効果

马格尼利相氧化钛中的各向异性压力效应

• 发表时间: 2021
• 作者: Lingyun Hu;Takahiro Nakama;Yusuke Takezawa;Mitsuhiko Shionoya;〇N. Nishi;菊池 佑斗，川幡 武，川島 千弦，石田 康平，上岡 隼人，高橋 博樹，吉松 公平，相馬 拓人，大友 明
• 通讯作者: 菊池 佑斗，川幡 武，川島 千弦，石田 康平，上岡 隼人，高橋 博樹，吉松 公平，相馬 拓人，大友 明

異常原子価を有する層状ニッケル酸リチウム薄膜のエピタキシャル成長と電気伝導性

异常价态层状镍酸锂薄膜的外延生长及电导率

• 发表时间: 2021
• 作者: A. Ishiwata;K. Tanaka;K. Fujita;Y. Ito;矢島 達也，相馬 拓人，大友 明
• 通讯作者: 矢島 達也，相馬 拓人，大友 明

Tunable exchange bias effect in manganese- and nickel-based artificial perovskite superlattice structures

锰基和镍基人造钙钛矿超晶格结构中的可调节交换偏压效应

• 发表时间: 2022
• 作者: Ramchandra Sahoo;Ryuki Nanno;Yuta Yamagishi;Takuto Soma;Akira Ohtomo
• 通讯作者: Akira Ohtomo