Ti,V酸化物における軌道自由度付フラストレーション系の物質開発と物性

Ti,V 氧化物中具有轨道自由度的受挫系统的材料开发和物理性质

基本信息

批准号：
20046014
负责人：
勝藤拓郎
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Waseda 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20046014/
关键词：
幾何学的フラストレーション軌道自由度遷移金属酸化物

项目摘要

A2V13022におけるスピンシングレット三量体形成:A2V13022(A=Ba,Sr)は、Vが規則的に欠損した擬V三角格子が3層、fcc格子的に積層した構造をとる。Ti酸化物で同様の構造をとる物質は知られていたが、この物質は本研究で初めて合成されたものである。この物質の電気抵抗と帯磁率を測定した結果、Ba2V13022では290Kで、SrV13022では380Kで、それぞれ電気抵抗は上昇し、帯磁率は現象するという異常が観測されることが分かった。さらに、放射光x線粉末回折実験を行った結果、この温度以下でVが三量体を形成する構造相転移が起こることが分かった。この構造相転移において、13個のVが4つの三量体と1つの孤立Vイオンに分離する。さらに帯磁率の振る舞いとNMR測定の結果から、この三量体はスピンシングレット状態であり、孤立VイオンはS=1/2のスピンを持つことが明らかとなった。BaV10015の三量体構造相転移とSrV10015のスピンフラストレーション:AV10015(A=Ba,Sr)は、Vが規則的に欠損した擬V三角格子が2層積層した構造をとる。この物質の単結晶を初めて作製し、BaV10015は130Kの構造相転移で電気抵抗が3桁跳ぶこと、また光学伝導度スペクトルに0.2eV程度のギャップが開くこと、37K以下では、a軸方向にスピンの向く反強磁性を見出してきた。本年は、SrV10015の測定をした結果、電気抵抗は異常がなくvariable range hoppingの振る舞いを示すこと、光学スペクトルにはギャップは開かず、温度低下とともに連続的にウェイトが減少する振る舞いを示すこと、また低温には磁気転移に対応する比熱の異常は見られないが、NMRの1/T1に長距離秩序を示唆する異常が30K付近に見られることを明らかにした。

A2V13022中自旋单线态三聚体的形成：A2V13022(A=Ba,Sr)具有三层规则删除V的伪V三角晶格像fcc晶格一样堆叠的结构。尽管具有类似结构的钛氧化物是已知的，但这种材料是本研究中首次合成的。测量该材料的电阻和磁化率的结果发现，在Ba2V13022为290K、SrV13022为380K时，观察到电阻增加且磁化率降低的异常。此外，同步加速器X射线粉末衍射实验的结果发现，低于该温度时发生V形成三聚体的结构相变。在此结构相变中，13 V 分离成四个三聚体和一个单独的 V 离子。此外，磁化率行为和NMR测量结果表明该三聚体处于自旋单线态，并且孤立的V离子具有S=1/2的自旋。 BaV10015的三聚体结构相变和SrV10015的自旋挫败：AV10015(A=Ba,Sr)具有两层V规则缺失的准V三角晶格堆叠而成的结构。我们首次制造了这种材料的单晶，发现BaV10015在130K时表现出结构相变，这导致电阻出现三位数的跳跃，并且在光导谱中出现约0.2eV的差距。 37K，它在a轴方向旋转我们发现了适合的反铁磁性。今年，我们对SrV10015进行了测量，结果发现电阻没有异常，表现出可变范围的跳跃行为，光谱没有任何间隙，并且表现出随着温度降低重量不断减少的行为此外，虽然在低温下没有观察到与磁转变相对应的比热异常，但在 30 K 附近发现了 NMR 1/T1 中暗示长程有序的异常。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Spin-singlet formation in the geometrically frustrated spinel oxide AIV204 : 51V and 27A1 NMR measurements

几何受阻尖晶石氧化物 AIV204 中自旋单线态的形成：51V 和 27A1 NMR 测量

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Phys. Rev. B 78
影响因子：
0
作者：
Y. Shimizu;M. Tanaka;M. Itoh;and T. Katsufuji
通讯作者：
and T. Katsufuji

Second Harmonic Generation from Multiferroic MnWO4

多铁性 MnWO4 的二次谐波产生

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
J. Phys. Soc. Jpn 77
影响因子：
0
作者：
A. Nogami;T. Suzuki;and T. Katsufuji
通讯作者：
and T. Katsufuji

Trimerization with orbital ordering in novel vanadates

新型钒酸盐中轨道有序的三聚化

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mitsuhiro Akatsu;Shotaro Baba;Terutaka Goto;Satoru Komatsu;Kunihiko Horie;Keisuke Mitsumoto;Takafumi Ogawa;Yuichi Nemoto;Hiroshi Yamada-Kaneta;T.Nishimura M.Tateno;T. Katsufuji
通讯作者：
T. Katsufuji

Frustrated Magnetism and Cooperative Phase Transitions in Spinels