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鉄酸鉛の特異な電荷分布を解明 ー電荷秩序が磁化の方向変化を誘起、負熱膨張への展開も ー (Das特任准教授、酒井雄樹特定助教、東正樹教授)

東工大プレスリリース 2021年04月09日

東京工業大学 科学技術創成研究院 フロンティア材料研究所(WRHI)のHena Das(ヘナ・ダス)特任准教授、酒井雄樹特定助教(神奈川県立産業技術総合研究所 常勤研究員)、東正樹教授、西久保匠研究員、物質理工学院 材料系の若崎翔吾大学院生、九州大学大学院総合理工学研究院の北條元准教授、名古屋工業大学大学院工学研究科の壬生攻教授らの研究グループは、ペロブスカイト型酸化物鉄酸鉛(PbFeO3)がPb2+0.5Pb4+0.5Fe3+O3という特異な電荷分布を持つことを明らかにした。

同様にBi3+0.5Bi5+0.5Ni2+O3の電荷分布を持つBiNiO3(ビスマス・ニッケル酸化物)は、改質することで巨大な負熱膨張[用語3]を示すため、PbFeO3を元にした巨大負熱膨張材料の開発も期待される。Pb2+とPb4+が 秩序配列[用語4]するために、周囲の環境の異なる2種類の鉄イオン(Fe3+)が存在し、温度によって磁化の方向が変化するスピン再配列[用語5]につながることも明らかにした。

研究成果はNature Communications(ネイチャー コミュニケーションズ)のオンライン版で3月26日に公開された。

詳細は、東工大ニュースをご覧ください。

 

【論文情報】
掲載誌 : Nature Communications (2021)
論文タイトル : Observation of novel charge ordering and spin reorientation in perovskite oxide PbFeO3
著者 :  ubin Ye, Jianfa Zhao, Hena Das, Denis Sheptyakov, Junye Yang, Yuki Sakai, Hajime Hojo, Zhehong Liu, Long Zhou, Lipeng Cao, Takumi Nishikubo, Shogo Wakazaki, Cheng Dong, Xiao Wang, Zhiwei Hu, Hong-Ji Lin, Chien-Te Chen, Christoph Sahle, Anna Efiminko, Huibo Cao, Stuart Calder, Ko Mibu, Michel Kenzelmann, Liu Hao Tjeng, Runze Yu, Masaki Azuma, Changqing Jin, and Youwen Long
DOI : 10.1038/s41467-021-22064-9

 

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