低温トポタクティック反応による新規機能性遷移金属酸化物の合成と構造物性評価

低温拓扑反应合成新型功能性过渡金属氧化物及结构性能评价

基本信息

批准号：
15F15036
负责人：
島川祐一
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-10-09 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15036/
关键词：
機能性酸化物低温トポタクティック反応遷移金属酸化物

项目摘要

昨年度より発展的にペロブスカイト構造化合物を中心に研究を展開してきた。特に異常高原子価Feイオンを含む酸化物で、逐次的に電荷不均化と電荷移動という2つの転移が起こる新物質の合成に成功し、特に電荷不均化した状態において、アイドルスピンを有する極めて特異な磁気構造が現れることを見出した。一連の発見は、Feの異常高原子価電子状態の不安定性が新たな形で解消されるとともに、電荷転移が特異な磁気構造を安定化させていることを明らかにした点でも重要である。This year's work has focused on the synthesis and characterization of cation ordered and/or charge transition oxides using high pressure and low temperature, topochemical methods. Notable results include the elucidation of unusual charge behavior in Ca0.5Bi0.5FeO3 displaying charge disproportionation and intermetallic charge transfer transitions, results which have been published in Angewandte Chemie International Edition and in a forthcoming publication submitted to Physical Review Letters.On the unusual charge behavior in Ca0.5Bi0.5FeO3, A-site cation substitution leads to small changes in the structure but large effects on the resulting material properties (eg Sr0.5Bi0.5FeO3 does not show charge ordering or charge transfer). A-site substitution of RE cations for Ca in CaFeO3 allows for an investigation of the role of structure on the charge disproportionation behavior. A large amount of data was collected during a recent neutron diffraction experiment and analysis is ongoing.

自去年以来，我们扩大了研究范围，重点关注钙钛矿结构化合物。特别是，我们成功地合成了一种新材料，其中电荷歧化和电荷转移这两种转变在含有异常高价铁离子的氧化物中顺序发生，并且具有空自旋，特别是在电荷歧化状态下。出现了非常独特的磁性结构。这一系列的发现非常重要，因为它不仅以新的方式解决了Fe异常高价电子态的不稳定性，而且揭示了电荷转移稳定了独特的磁性结构。今年的工作重点是使用高压和低温拓扑化学方法合成和表征阳离子有序和/或电荷过渡氧化物，显着的结果包括阐明了 Ca0.5Bi0.5FeO3 中显示电荷歧化和金属间电荷的异常电荷行为。转移跃迁，结果已发表在 Angewandte Chemie 国际版和即将提交给《物理评论快报》的出版物中。 Ca0.5Bi0.5FeO3，A位阳离子取代导致结构发生微小变化，但对所得材料性能影响很大（例如Sr0.5Bi0.5FeO3不显示RE阳离子的A位取代电荷）。 CaFeO3 中的 Ca 允许研究结构对电荷歧化行为的作用。在最近的中子衍射实验中收集了大量数据，并且正在进行分析。