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論文

Valence control of charge and orbital frustrated system YbFe $_{2}$ O $_{4}$ with electrochemical Li $^{+}$ intercalation

村瀬知志*; 吉川裕未*; 藤原孝将*; 深田幸正*; 寺西貴志*; 狩野旬*; 藤井達生*; 稲田康宏*; 片山真祥*; 吉井賢資; et al.

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 162, p.110468_1 - 110468_6, 2022/03

https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2021.110468

被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Chemistry, Multidisciplinary)

混合原子価系YbFe $_{2}$ O $_{4}$ における原子価制御の可能性を検討するため、電荷化学的手法によりLi $^{+}$ イオンの挿入を試みた。対象物質をLiイオンバッテリー類似のセル状にして実験を行い、Li $^{+}$ の挿入による格子定数および原子間距離の系統的変化を観測した。イオンの挿入は、電荷量に換算し300mAh/g以上であった。放射光吸収分光による局所構造観測を行ったところ、Li $^{+}$ はYb層とFe層の間に挿入されることが分かった。本測定からは、金属鉄の微粒子が析出することも示唆された。このため、Li $^{+}$ の挿入による鉄イオンの原子価の系統的な変化は明瞭に観測されなかった。メスバウア分光法などからは、Li $^{+}$ は空間的に不均一に挿入されることが示唆されたものの、本研究の結果は、YbFe $_{2}$ O $_{4}$ の原子価や物性が電気化学的手法によって制御できる可能性を示すものである。

論文

Thermally altered subsurface material of asteroid (162173) Ryugu

北里宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田隆浩*; 安部正真*; 大竹真紀子*; 松浦周二*; 高木靖彦*; 中村智樹*; 廣井孝弘*; 松岡萌*; et al.

Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03

https://doi.org/10.1038/s41550-020-01271-2

被引用回数：58 パーセンタイル：96.23(Astronomy & Astrophysics)

2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300 $^{circ}$ Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200 $^{circ}$ Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。

論文

A New approach for measuring the muon anomalous magnetic moment and electric dipole moment

阿部充志*; Bae, S.*; Beer, G.*; Bunce, G.*; Choi, H.*; Choi, S.*; Chung, M.*; da Silva, W.*; Eidelman, S.*; Finger, M.*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2019(5), p.053C02_1 - 053C02_22, 2019/05

https://doi.org/10.1093/ptep/ptz030

被引用回数：156 パーセンタイル：99.31(Physics, Multidisciplinary)

この論文はJ-PARCにおける、ミューオン異常磁気モーメント $a_{mu}=(g-2)/2$ と電気双極子モーメント(EDM) $d_{mu}$ を測定する新しいアプローチを紹介する。我々の実験のゴールは、これまでと独立の、1/10の運動量と1/20のストレージリングを用いて、 $a_{mu}$ と $d_{mu}$ をこれまでにない精密な磁場で測定することである。さらに過去の実験との顕著な違いは、1/1000の横エミッタンスミューオンビーム(サーマルミューオンビーム)を用い、効率的なソレノイドへ縦入射し、ミューオンからの崩壊陽電子をトラッキングし、その小さな運動量ベクトルを求める点である。 $a_{mu}$ は統計精度450ppb、系統誤差70ppb、EDMについては $1.5times10^{-21}$ ecmの精度で測定することを目標とする。

論文

Observation of all-in type tetrahedral displacements in nonmagnetic pyrochlore niobates

鳥越秀平*; 石本祐太朗*; 青石優平*; 村川寛*; 松村大樹; 吉井賢資; 米田安宏; 西畑保雄; 樹神克明; 富安啓輔*; et al.

Physical Review B, 93(8), p.085109_1 - 085109_5, 2016/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.93.085109

被引用回数：6 パーセンタイル：27.89(Materials Science, Multidisciplinary)

We observed all-in type Nb tetrahedral displacement in nonmagnetic pyrochlore niobates A $_{2}$ Nb $_{2}$ O $_{7}$ (A = Nd $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ and Y $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ ) through the analysis of the neutron pair distribution function and the extended X-ray absorption function spectroscopy. The all-in type Nb tetrahedral displacement, which has the character of a charge singlet state, is driven by the formation of the bonding orbital. The diffuse scattering in the X-ray diffraction, which has the resonant component in the Nb 3 edge, indicates that the all-in type Nb tetrahedral displacement has the periodicity with its short-range correlation.

論文

J-PARCリニアックの現状

小栗英知; 長谷川和男; 伊藤崇; 千代悦司; 平野耕一郎; 森下卓俊; 篠崎信一; 青寛幸; 大越清紀; 近藤恭弘; et al.

Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.389 - 393, 2014/10

http://www.pasj.jp/web_publish/pasj2014/proceedings/PDF/FSP0/FSP021.pdf

J-PARCリニアックでは現在、ビームユーザに対する利用運転を行うとともに、リニアック後段の3GeVシンクロトロンにて1MWビームを加速するためのビーム増強計画を進めている。リニアックのビーム増強計画では、加速エネルギー及びビーム電流をそれぞれ増強する。エネルギーについては、181MeVから400MeVに増強するためにACS空洞及びこれを駆動する972MHzクライストロンの開発を行ってきた。これら400MeV機器は平成24年までに量産を終了し、平成25年夏に設置工事を行った。平成26年1月に400MeV加速に成功し、現在、ビーム利用運転に供している。ビーム電流増強では、初段加速部(イオン源及びRFQ)を更新する。イオン源はセシウム添加高周波放電型、RFQは真空特性に優れる真空ロー付け接合タイプ空洞をそれぞれ採用し、平成25年春に製作が完了した。完成後は専用のテストスタンドにて性能確認試験を行っており、平成26年2月にRFQにて目標の50mAビーム加速に成功した。新初段加速部は、平成26年夏にビームラインに設置する予定である。

報告書

「疎水性, 親水性新規ジアミド化合物によるMA相互分離技術開発」3年間成果のまとめ(受託研究)

佐々木祐二; 津幡靖宏; 北辻章浩; 須郷由美; 白数訓子; 池田泰久*; 川崎武志*; 鈴木智也*; 三村均*; 臼田重和*; et al.

JAEA-Research 2014-008, 220 Pages, 2014/06

JAEA-Research-2014-008.pdf:41.81MB

文部科学省からの委託事業、原子力システム研究開発事業で行った研究「疎水性,親水性新規ジアミド化合物によるMA相互分離技術開発」3年間の成果をまとめる。本事業は次の3つのテーマからなる、(1)MA+Ln一括分離技術開発:DOODA基礎特性評価、(2)Am/Cm/Ln相互分離技術開発: Ln錯体の基礎特性評価,溶媒抽出分離法,抽出クロマトグラフィー法、(3)分離技術評価: プロセス評価。(1)では新規抽出剤であるDOODAの基礎特性の成果をまとめた。(2)では新規配位子が配位した金属錯体の構造解析結果、抽出剤を使った溶媒抽出結果、及び抽出クロマトグラフィーでのカラム分離結果をまとめた。(3)ではこれら結果を総合して相互分離フローを作成し、それぞれフラクションの元素量,放射能量,発熱量の評価を行った。

論文

Magnetic properties of R $_{2}$ Fe $_{3}$ O $_{7}$ (R=Yb and Lu)

吉井賢資; 池田直*; 福山諒太*; 永田知子*; 神戸高志*; 米田安宏; 福田竜生; 森茂生*

Solid State Communications, 173, p.34 - 37, 2013/11

https://doi.org/10.1016/j.ssc.2013.08.030

被引用回数：4 パーセンタイル：19.11(Physics, Condensed Matter)

R $_{2}$ Fe $_{3}$ O $_{7}$ (R=YbおよびLu)の磁性を調べた。これらの物質は、マルチフェロイック電子強誘電体RFe $_{2}$ O $_{4}$ の関連物質である。磁気転移温度は270Kであり、RFe $_{2}$ O $_{4}$ の転移温度230-250Kより明らかに高かった。また、RFe $_{2}$ O $_{4}$ でも報告されている、スピングラスおよび交換バイアス現象を観測した。これらは、磁気的な乱雑性の存在を示しており、磁気熱量効果のブロードなピークと一致する結果であった。また、磁気熱量効果より得られた、室温に近い磁気冷却温度は、この物質群が応用に適していることを示す。

論文

Magnetic and dielectric study of R $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_{3}$ (R = Gd, Tb and Dy)

吉井賢資; 平光雄介*; 岡島由佳*; 米田安宏; 西畑保雄; 水木純一郎; 中村彰夫; 下条豊; 石井慶信*; 森井幸生; et al.

Materials Research Bulletin, 45(11), p.1574 - 1580, 2010/10

https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2010.07.024

被引用回数：12 パーセンタイル：35.97(Materials Science, Multidisciplinary)

R $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_{3}$ (R=Gd, Tb, Dy)の磁性と誘電性を調べた。磁気測定からは、すべての系において40K以下でスピングラス的な相が観測され、中性子散乱の結果と定性的に一致した。このグラス相の起源は、R $^{3+}$ とSr $^{3+}$ のサイズの違いによるランダムネス効果であると考えられる。誘電率測定からは、50Kから300Kの間で5000-10000程度の誘電率が観測され、誘電率はスピングラス転移温度付近でブロードなピークとなった。誘電分散の解析からは、誘電応答の乱雑性が見いだされ、磁性の結果同様、これはR/Srサイトのランダムネスに起因すると考えた。さらに、放射光測定の結果などから、この系の誘電応答はMn-3d電子に由来することが示唆された。

論文

High pressure and temperature synthesis of Bi-based perovskite Bi $_{0.5}$ Na $_{0.5-x}$ Li)TiO

福永正則; 米田安宏; 福山諒太*; 齋藤寛之; 池田直*; 片山芳則

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 35(1), p.111 - 114, 2010/03

https://doi.org/10.14723/tmrsj.35.111

ビスマスペロブスカイト(Bi $_{0.5}$ Na $_{0.5-x}$ Li)TiOの高圧合成を行った。固相反応により作製された単相のBNLTは=0.1より小さい試料でペロブスカイト構造が観測された。固相反応は610GPaの圧力範囲と8001200 $^{circ}$ Cの温度範囲で合成された。単相が得られたBNLT(=0.1)は、(Bi,Na)TiOと同様の二つの熱異常が観測された。210 $^{circ}$ Cに見られる熱異常はRohmbohedral-Tetragonalの構造相転移に起因するものと考えられる。=0.2より大きい組成で得られた最終生成物は3種類の不純物を含んでおり、これらは出発物質の選択により影響を受ける。

論文

Growth and characterization of bismuth magnesium titanate Bi(Mg $_{1/2}$ Ti $_{1/2}$ )0

米田安宏; 齋藤寛之; 吉井賢資; 西田貴司*; 早川弘毅*; 池田直*

Key Engineering Materials, 421-422, p.30 - 33, 2010/00

高温高圧合成によってBi(Mg $_{1/2}$ Ti $_{1/2}$ )Oを作製した。常圧合成ではBiO, TiOとMgOの混合粉体を固相反応法によって焼結してもペロブスカイト構造のサンプルは得られない。常圧合成では層状ビスマス化合物の方が安定だからである。高圧合成によって得られたBi(Mg $_{1/2}$ Ti $_{1/2}$ )Oは若干の不純物が存在するもののrhombohedral構造を示していた。不純物の影響でleakyなD-Eループしか得ることができなかったが、今後、純度が向上すれば非鉛圧電体の有力なエンドメンバーとなることが期待できる。

論文

Magnetic and dielectric properties of YbFe $_{2-x}$ Mn $_{x}$ O $_{4}$ (0x1)

吉井賢資; 池田直*; 道内尊正*; 横田祐輔*; 岡島由佳; 米田安宏; 松尾祥史*; 堀部陽一*; 森茂生*

Journal of Solid State Chemistry, 182(7), p.1611 - 1618, 2009/06

https://doi.org/10.1016/j.jssc.2009.04.008

被引用回数：15 パーセンタイル：50.20(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

YbFe $_{2-x}$ Mn $_{x}$ O $_{4}$ の磁性と誘電性を調べた(0x1)。この系は、筆者らが発見した新しいマルチフェロイック物質RFe $_{2}$ O $_{4}$ (R=Y, Ho-Lu)のFeサイト置換系である。粉末X線回折測定を行ったところ、xが0から1の間で混晶となっていることを観測した。放射光吸収分光からは、Mnの価数は2+であることがわかった。この結果から、xとともに低温磁化が小さくなるという、磁化測定の結果を定性的に説明した。また、磁気転移温度及び誘電率は、xを増加するとともに減少した。この結果を、Feサイトの電子移動の減少によって説明した。すなわち、筆者らのこれまでの関連系の実験結果から、RFe $_{2}$ O $_{4}$ と同構造系の磁性と誘電性は電子移動によって支配されており、イオン変位が重要である通常の誘電体とは異なることを提言した。また、RFe $_{2}$ O $_{4}$ でのMn置換に関する応用可能性についても簡単に言及した。

論文

Magnetic and dielectric properties of R $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_{3}$ (R=Eu-Lu)

吉井賢資; 平光雄介*; 米田安宏; 岡島由佳; 西畑保雄; 水木純一郎; 池田直*

Ferroelectrics, 379(1), p.183 - 190, 2009/05

https://doi.org/10.1080/00150190902852208

被引用回数：9 パーセンタイル：38.53(Materials Science, Multidisciplinary)

標記マンガン酸化物における磁性と誘電性について調べた。磁化測定から、室温近傍でマンガンイオンの電荷秩序が起こり、100K以下程度でマンガンスピンの反強磁性が観測された。また、誘電率測定からは、室温近傍で1000程度の誘電率が観測され、誘電率の温度依存性がマンガン電荷秩序温度近傍で変化した。これは、この系の誘電性と電荷秩序に相関があることを示唆する。さらに、誘電率の損失部の解析、及び、放射光吸収分光測定の結果から、誘電応答がマンガン3d電子の移動に由来していることが示唆された。これは、通常の誘電体で見られる、イオン変位機構とは異なるものである。

論文

Local structure modulation in the electronic ferroelectric oxide LuFe $_{2}$ O $_{4}$

早川弘毅*; 森本昌規*; 池田直*; 米田安宏; 小原真司*; 吉井賢資; 松尾祥史*; 道内尊正*; 森茂生*

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 34(1), p.51 - 54, 2009/05

https://doi.org/10.14723/tmrsj.34.51

最近われわれは、LuFe $_{2}$ O $_{4}$ が、鉄3d電子の局在化により強誘電性を示す新規なタイプの強誘電体であると報告したが、この物質の詳細な性質はいまだわかっていないことが多い。このことを鑑み、本研究では、LuFe $_{2}$ O $_{4}$ に対し高エネルギー放射光X線を用いた局所構造解析を行った。Pair-distribution functionに対するフィッティングの結果、強誘電相における局所構造は、これまで報告されている結晶構造とは異なり、ルテチウム原子が変位した構造を持っていることがわかった。このことは、この物質の結晶構造を再検討する必要性を示す。また、局所構造解析の結果を誘電率測定・磁化測定や電子線回折などから得られた結果とあわせて議論し、LuFe $_{2}$ O $_{4}$ の性質を明らかにすることを試みる。

報告書

超深地層研究所計画年度報告書(2006年度)

西尾和久; 松岡稔幸; 見掛信一郎; 鶴田忠彦; 天野健治; 大山卓也; 竹内竜史; 三枝博光; 濱克宏; 吉田治生*; et al.

JAEA-Review 2009-001, 110 Pages, 2009/03

JAEA-Review-2009-001.pdf:49.84MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構(原子力機構)東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」、「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本報告書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所基本計画」に基づき、超深地層研究所計画の第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」における2006年度に実施した(1)調査研究、(2)施設建設、(3)共同研究等の成果を取りまとめたものである。

報告書

超深地層研究所計画年度報告書(2005年度)

西尾和久; 松岡稔幸; 見掛信一郎; 鶴田忠彦; 天野健治; 大山卓也; 竹内竜史; 三枝博光; 濱克宏; 吉田治生*; et al.

JAEA-Review 2008-073, 99 Pages, 2009/03

JAEA-Review-2008-073-1.pdf:37.33MB
JAEA-Review-2008-073-2.pdf:37.16MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構(原子力機構)東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、第1段階「地表からの調査予測研究段階」,第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」,第3段階「研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本報告書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所基本計画」に基づき、超深地層研究所計画の第2段階「研究坑道の掘削を伴う研究段階」における2005年度に実施した(1)調査研究,(2)施設建設,(3)共同研究等の成果を取りまとめたものである。

論文

Local structure analysis of cubic perovskite CaCuTiO $_{12}$

米田安宏; 吉井賢資; 早川弘毅*; 池田直*

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 34(1), p.15 - 18, 2009/03

https://doi.org/10.14723/tmrsj.34.15

巨大誘電率を示す立方晶系のペロブスカイト酸化物CaCuTiO $_{12}$ (CCTO)はその起源はまだ明らかにはなっていない。またCCTOは誘電率にグレインサイズ依存性があると言われており、誘電率の異なるサンプルの局所構造を比較することによって巨大誘電率の起源を明らかにすることを試みた。誘電率の小さなサンプルに関しては平均構造解析で得られたパラメータによって局所構造が再現できるため、平均構造と局所構造との差がほとんどないことがわかった。一方、誘電率の大きなサンプルでは、平均構造には変化はなく誘電率の小さなサンプルと同じ結晶構造であった。しかし局所構造には平均構造からややずれた構造があり、強誘電体におけるドメイン構造のようなモデルが適用できる。しかし、CCTOは強誘電体ではないため、このようなドメインは酸素欠損によって生じたアンチフェーズバウンダリーと考えられる。このような異相が存在すると電気伝導度の違いから巨大な誘電率が観測される(Maxwell-Wagner効果)。これがCCTOの巨大誘電率の起源と推定される。

報告書

超深地層研究所計画年度計画書(2008年度)

西尾和久; 大山卓也; 見掛信一郎; 水野崇; 三枝博光; 竹内竜史; 天野健治; 鶴田忠彦; 濱克宏; 瀬野康弘; et al.

JAEA-Review 2008-072, 28 Pages, 2009/02

JAEA-Review-2008-072.pdf:11.8MB

独立行政法人日本原子力研究開発機構(原子力機構)東濃地科学センターでは、地層処分技術に関する研究のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」,「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」,「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなる約20年の計画であり、現在は、第2段階である「研究坑道の掘削を伴う研究段階」を進めている。本計画書は、2002年2月に改訂した「超深地層研究所基本計画」に基づき、2008年度の超深地層研究所計画の(1)調査研究計画,(2)施設建設計画,(3)共同研究計画等を示したものである。

論文

Settlement of materials and life science experimental facility at J-PARC

原田正英; 明午伸一郎; 伊藤学; 壇辻永治; 高際勝徳; 高田弘; 前川藤夫; 二川正敏; 中村充孝; 三宅康博*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 600(1), p.87 - 90, 2009/02

https://doi.org/10.1016/j.nima.2008.11.058

被引用回数：3 パーセンタイル：27.53(Instruments & Instrumentation)

J-PARCのMLFでは、建屋(13万トン)や遮蔽体(8万トン)が非常に重いため、MLF建屋が大きく沈下することが予測される。長さ300mある3GeVシンクロトロンから中性子源までの陽子ビームライン(3NBT)でも、同様に沈下することが予測される。MLFの中に建設中の中性子ビームラインや3NBTでは、精度1mm以下の精密アライメントが要求される。そこで、建設中でも中性子ビームラインで高精度アライメントできるように、また、陽子ビームラインでのビーム損失を小さくするために、MLF建屋と3NBTの沈下を定期的に測量することを計画した。そこで、水準マーカーを多数設置し、2004年6月から沈下測量を始めた。MLF建屋が完成した2005年12月には、沈下量は、40mmであった。これまでの沈下量と荷重との関係から、将来設置される全中性子ビームライン遮蔽体の重量が加わった場合、MLFの沈下は、68mmになると予測した。また、MLF建屋の沈下が生じてもミュオンターゲットと中性子ターゲットが同じ高さになるように、ミュオンターゲットを5mm高く設置した。2007年末では、この実測値は、この予測値に近づいている。

論文

Magnetic and dielectric properties of HoFe $_{2}$ O $_{4}$ and R $_{1-x}$ R' $_{x}$ Fe $_{2}$ O $_{4}$ (R, R': rare earths)

吉井賢資; 米田安宏; 真栄田大介*; 横田祐輔*; 道内尊正*; 小松拓磨*; 池田直*; 松尾祥史*; 森茂生*

Japanese Journal of Applied Physics, 47(9), p.7599 - 7602, 2008/09

https://doi.org/10.1143/JJAP.47.7599

被引用回数：8 パーセンタイル：32.53(Physics, Applied)

新規強誘電体RFe $_{2}$ O $_{4}$ (R=Y,Ho-Lu)の性質を明らかにするため、標記酸化物の物性を調べた。RFe $_{2}$ O $_{4}$ のうち、物性の報告例のないHoFe $_{2}$ O $_{4}$ を合成し、磁性と誘電性を調べた。誘電率は室温で1000程度であり、ほかのRFe $_{2}$ O $_{4}$ と類似であるが、誘電応答における系の乱れと磁気転移温度は明瞭な違いが見られた。この違いは、酸素量の違いに由来すると推測される。また、希土類サイトの置換を行い、物性を調べた。最もイオン半径の異なるYとLuの間で混晶が作成でき、その物性が非混晶系と類似であることから、R=Y,Ho-Luの間で混晶が作成でき、物性も非混晶系と本質的に同じと推測された。さらに、LuFe $_{2}$ O $_{4}$ のLuの一部を、希土類の中で最も小さいScに置換した。X線回折からは、20%ほどのSc置換が上限であることがわかった。誘電性はLuFe $_{2}$ O $_{4}$ と類似であったが、磁気転移温度はSc置換により、250Kから200Kへと大幅に下がった。このことは、希土類サイトの置換により、物性コントロールが可能なことを示唆する。

論文

Magnetic and dielectric properties of InFe $_{2}$ O $_{4}$ , InFeCuO $_{4}$ , and InGaCuO $_{4}$

吉井賢資; 池田直*; 岡島由佳; 米田安宏; 松尾祥史*; 堀部陽一*; 森茂生*

Inorganic Chemistry, 47(14), p.6493 - 6501, 2008/07

https://doi.org/10.1021/ic702365k

被引用回数：28 パーセンタイル：72.67(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

InFe $_{2}$ O $_{4}$ , InFeCuO $_{4}$ 及びInGaCuO $_{4}$ の磁性と誘電性について調べた。これらは、鉄電荷の秩序化で強誘電性を発現する、新規強誘電体RFe $_{2}$ O $_{4}$ (R:希土類)と同じ構造を持つ酸化物である。放射光吸収分光からは、インジウムの原子価は3+であり、構成イオンの価数は対応する希土類系と同様である。物性測定からも、対応する希土類系と類似の性質が見いだされた。特徴的な結果として、磁気転移温度と誘電率が、InFe $_{2}$ O $_{4}$ , InFeCuO $_{4}$ 及びInGaCuO $_{4}$ の順に低下することが見いだされた。この結果を交流電気抵抗率と照らし合わせ、RFe $_{2}$ O $_{4}$ 構造を持つ物質の誘電性が電子の移動と関係していることを提案する。これは、通常の誘電体のように、イオンの変位によって誘電性を発現する機構とは異なるものである。