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論文

Crystal and magnetic structures and properties of BiMnO$$_{3+delta}$$

Belik, A. A.*; 樹神 克明; 井川 直樹; 社本 真一; 小須田 幸助*; 室町 英治*

Journal of the American Chemical Society, 132(23), p.8137 - 8144, 2010/05

https://doi.org/10.1021/ja102014n
 被引用回数：50 パーセンタイル：73.39(Chemistry, Multidisciplinary)

Crystal and magnetic structures of BiMnO$$_{3+delta}$$ ($$delta$$=0.03, 0.08, and 0.14) have been determined by the Rietveld method from neutron diffraction data at 8-10 and 290 K. BiMnO$$_{3.03}$$ crystallizes in a monoclinic system with space group $$C2/c$$. BiMnO$$_{3.08}$$ crystallizes in space group $$P2_1/c$$. It was found that Mn vacancies are localized mainly in one Mn site (among three sites) in BiMnO$$_{3.08}$$ (=Bi$$_{0.974}$$Mn$$_{0.974}$$O$$_3$$). Vacancy-ordering and charge-ordering scenarios are suggested as possible reasons for the crystal symmetry change compared with BiMnO$$_{3.03}$$ (=Bi$$_{0.99}$$Mn$$_{0.99}$$O$$_3$$). BiMnO$$_{3.03}$$ and BiMnO$$_{3.08}$$ are ferromagnetic below T$$_c$$ = 82 and 68 K, respectively, with magnetic moments along the monoclinic b axes. Refined magnetic moments at 10 K are 2.88(2) $$mu_B$$ in BiMnO$$_{3.03}$$ and 2.33(2) $$mu_B$$ in BiMnO$$_{3.08}$$. BiMnO$$_{3.14}$$ crystallizes in an orthorhombic system with space group $$Pnma$$, and its structure is similar to that of LaMnO$$_{3.11}$$-LaMnO$$_{3.15}$$. No magnetic reflections were found in BiMnO$$_{3.14}$$ down to 8 K, in agreement with its spin-glass magnetic state. Magnetic and chemical properties of BiMnO$$_{3+delta}$$ ($$0.02 le delta le 0.14$$) have also been investigated and compared with those of LaMnO$$_{3+delta}$$. Systematic changes of magnetic parameters in BiMnO$$_{3+delta}$$ were found to depend on $$delta$$.

論文

Local crystal structure of multiferroic system BiMnO$$_3$$ by atomic pair distribution function analysis

樹神 克明; 飯久保 智; 社本 真一; Belik, A. A.*; 室町 英治*

Journal of the Physical Society of Japan, 76(12), p.124605_1 - 124605_7, 2007/12

https://doi.org/10.1143/JPSJ.76.124605
 被引用回数：23 パーセンタイル：70.73(Physics, Multidisciplinary)

We have studied the local crystal structure of a multiferroic system BiMnO$$_3$$ by means of atomic pair distibution function (PDF) analysis on neutron powder diffraction data. The domains with space group $$P2$$ or $$P2_1$$ whose atomic shifts break a symmetry of $$C$$-center exist in the bulk BiMnO$$_3$$ with a space group $$C2$$, which is consistent with recent results of electron diffraction. The domain size is larger than 100 $$mathrm{AA}$$, also estimated by the PDF analysis. Because domains which have atomic shifts with different directions, typically the opposite direction, also exist, the bulk material "apparently" has a space group $$C2$$.

論文

Origin of the monoclinic-to-monoclinic phase transition and evidence for the centrosymmetric crystal structure of BiMnO$$_3$$

Belik, A. A.*; 飯久保 智; 横澤 忠洋*; 樹神 克明; 井川 直樹; 社本 真一; 東 正樹*; 高野 幹夫*; 木本 浩司*; 松井 良夫*; et al.

Journal of the American Chemical Society, 129(4), p.971 - 977, 2007/01

https://doi.org/10.1021/ja0664032
 被引用回数：191 パーセンタイル：95.20(Chemistry, Multidisciplinary)

BiMnO$$_3$$の単相多結晶試料を高圧合成し、その結晶構造を制限視野電子回折,収束電子線回折,中性子回折データを用いたリートベルト解析により調べた。制限視野電子線回折,収束電子線回折のデータはBiMnO$$_3$$が300Kで中心対称を有するC2/cであることを示している。Mn-O結合長の解析結果は、BiMnO$$_3$$が300Kで軌道秩序し、474Kではその秩序がなくなっていることを示している。474Kでの相転移は磁化,有効磁気モーメント,ワイス温度の小さなとびを伴う一次相転移である。

論文

Neutron powder diffraction study on the crystal and magnetic structures of BiCoO$$_3$$

Belik, A. A.*; 飯久保 智; 樹神 克明; 井川 直樹; 社本 真一; 新高 誠司*; 東 正樹*; 島川 祐一*; 高野 幹夫*; 泉 富士夫*; et al.

Chemistry of Materials, 18(3), p.798 - 803, 2006/02

https://doi.org/10.1021/cm052334z
 被引用回数：297 パーセンタイル：98.54(Chemistry, Physical)

BiCoO$$_3$$の結晶構造と磁気構造を、T=5$$sim$$520Kで測定した粉末中性子回折データのリートベルト解析によって決定した。BiCoO$$_3$$は測定したすべての温度範囲で、BaTiO$$_3$$, PbTiO$$_3$$と同形の結晶構造である。BiCoO$$_3$$は絶縁体で、ネール温度470Kである。この反強磁性秩序に対して、伝播ベクトルk=(1/2, 1/2, 0)のモデルを提案した。このモデルではCo$$^{3+}$$イオンの磁気モーメントが、c軸方向には平行に、ab面内には反強磁性的に整列している。つまり反強磁性秩序したab面がc軸方向に強磁性的に積み重なり、C型の反強磁性磁気構造を形成している。精密化された磁気モーメントの値は5Kで3.24$$mu$$$$_{{it B}}$$, 300Kで2.92$$mu$$$$_{{it B}}$$である。またBiCoO$$_3$$の化学量論比からのずれがないことが確認された。BiCoO$$_3$$は大気中、720K以上ではCo$$_3$$O$$_4$$とBi$$_{25}$$CoO$$_{39}$$に分解する。

論文

BiScO$$_3$$: Centrosymmetric BiMnO$$_3$$-type oxide

Belik, A. A.*; 飯久保 智; 樹神 克明; 井川 直樹; 社本 真一; 真家 信*; 長井 拓郎*; 松井 良夫*; Stefanovich, S. Y.*; Lazoryak, B. I.*; et al.

Journal of the American Chemical Society, 128(3), p.706 - 707, 2006/01

https://doi.org/10.1021/ja057574u
 被引用回数：120 パーセンタイル：90.00(Chemistry, Multidisciplinary)

BiMnO$$_3$$と同形のペロブスカイトBiScO$$_3$$を用いて電子線回折,中性子回折による結晶構造解析を行った。この結果BiScO$$_3$$の結晶構造はBiMnO$$_3$$の空間群とされているC2より対称性の高い、中心対称の空間群C2/cが適当であることがわかった。BiMnO$$_3$$についても同様な対称性の高い空間群である可能性がある。

論文

Magnetic excitations from the linear Heisenberg antiferromagnetic spin trimer system A$$_3$$Cu$$_3$$(PO$$_4$$)$$_4$$ (A=Ca, Sr, and Pb)

松田 雅昌; 加倉井 和久; Belik, A. A.*; 東 正樹*; 高野 幹夫*; 藤田 全基*

Physical Review B, 71(14), p.144411_1 - 144411_5, 2005/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.71.144411
 被引用回数：39 パーセンタイル：77.41(Materials Science, Multidisciplinary)

中性子散乱により直鎖トライマー系A$$_3$$Cu$$_3$$(PO$$_4$$)$$_4$$(A=Ca, Sr, Pb)の磁気励起を測定した。励起スペクトルのエネルギー,Q,温度依存性の解析の結果、これらの物質は典型的なハイゼンベルグ反強磁性直鎖トライマー系であることを明らかにした。また、トライマー内の相互作用をA$$_3$$Cu$$_3$$(PO$$_4$$)$$_4$$(A=Ca, Sr, Pb)に対してそれぞれ9.39(4), 9.99(4), 9.07(4)meVと決定した。

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