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論文

Crystal-like atomic arrangement and optical properties of 25La$$_{2}$$O$$_{3}$$-75MoO$$_{3}$$ binary glasses composed of isolated MoO$$_{4}$$$$^{2-}$$

増野 敦信*; 棟方 咲衣*; 岡本 芳浩; 家路 豊成*; 小杉 佳久*; 島川 祐一*

Inorganic Chemistry, 63(12), p.5701 - 5708, 2024/03

https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.4c00176

浮遊法を用い、透明で褐色のLa$$_{2}$$O$$_{3}$$-MoO$$_{3}$$二元系ガラスをバルク状に調製した。ガラス形成範囲は限定されており、主な組成は約25mol%のLa$$_{2}$$O$$_{3}$$であった。このガラスは、546$$^{circ}$$Cで明確な結晶化を示した一方で、ガラス転移温度の決定は困難であった。注目すべきことに、アモルファスであるにもかかわらず、このガラスは結晶性のLa$$_{2}$$Mo$$_{3}$$O$$_{12}$$に匹敵する密度と充填密度を有することが分かった。X線吸収微細構造解析とラマン散乱解析により、ガラス構造は孤立したMoO$$_{4}$$$$^{2-}$$ユニットの存在により、La$$_{2}$$Mo$$_{3}$$O$$_{12}$$に酷似していることが明らかになったが、La原子周辺の原子配列は無秩序であることが確認された。このガラスは378から5500nmの透明性を示し、1.0$$mu$$mでの屈折率は2.0と見積もられた。光学バンドギャップエネルギーは3.46eVで、La$$_{2}$$Mo$$_{3}$$O$$_{12}$$よりわずかに小さかった。さらに、このガラスは6.5$$sim$$8.0$$mu$$mの透明領域を示した。この現象は、MoO$$_{n}$$ユニットの多様性が減少し、Mo-O-Moの連結性が低下した結果、マルチフォノン吸収の重なりが減少したことに起因する。このガラス形成は、従来のガラス形成規則から逸脱しており、結晶のような原子配列を持つ特徴的なガラスとなっている。

論文

Giant multiple caloric effects in charge transition ferrimagnet

小杉 佳久*; 後藤 真人*; Tan, Z.*; 菅 大介*; 礒部 正彦*; 吉井 賢資; 水牧 仁一朗*; 藤田 麻哉*; 高木 英典*; 島川 祐一*

Scientific Reports (Internet), 11(1), p.12682_1 - 12682_8, 2021/06

https://doi.org/10.1038/s41598-021-91888-8
 被引用回数：5 パーセンタイル：44.86(Multidisciplinary Sciences)

固体における熱量効果はいくつか知られているが、気体の膨張圧縮を用いた手法に比べ、効率的で環境に優しい冷凍効果が実現できることが知られている。新規な熱量効果を開拓することは、今後の持続的社会の実現などの観点から重要である。本論文では、フェリ磁性体BiCu$$_{3}$$Cr$$_{4}$$O$$_{12}$$が、一次相転移である電荷秩序温度190Kにおいて複数の熱量効果が重畳するマルチ熱量効果を示すことを発見した。この相転移温度に置けるエントロピー変化28.2J K$$^{-1}$$ kg$$^{-1}$$は、外部磁場の変化(磁気熱量効果)によっても、圧力の変化(圧力熱量効果)によっても利用可能であることが分かった。断熱状態の温度変化は、外部磁場50kOeのとき3.9K、圧力4.9kbarのとき4.8Kであった。これらの結果は、効率的な冷凍が複数の手法によって行える系であることを示す。

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