ブックタイトル日本結晶学会誌Vol62No2

概要

日本結晶学会誌Vol62No2

高分解能粉末回折によるスピネル化合物の構造相転移の研究T 2の相転移は軌道自由度に由来するものであるが，T＊の相転移は軌道自由度だけでなくスピンも関係していると考えられる．3.2で述べたように，T＊はC-FMからNC-FMへの磁気構造の変化に対応するものであるため，T＊における構造相転移はこの磁気転移が重要な役割を果たすことが示唆される．一方，Mn置換系では，すべての組成でT＊およびT2の相転移が観測されており，これはV 3+の軌道自由度もスピンも希釈されていないことと矛盾しない．このように，高輝度放射光と一次元半導体検出器を用いた回折計による迅速な高分解能粉末回折データの収集を行い，置換系における結晶構造の詳細を調べることによりCoV 2O 4の相転移の起源を明らかにすることができた．4．おわりに筆者はパルス中性子と放射光を用いた超高分解能測定を活かして，スピネル化合物におけるきわめて小さい正方歪を伴う構造相転移を初めて観測した．さらに，放射光粉末回折と一次元半導体検出器の組み合わせによる高分解能かつ迅速な測定により，相の境界を決めるのが困難な構造相図の作成も可能となることを示した．なお，本稿で紹介した物質は幸運にも試料の質が非常に良く，高温立方相においてシャープな回折プロファイルが得られたことも構造相転移の発見につながった．今回のような精密な測定を行うことにより新しい情報を得るためには，試料の質も重要である．今後も高分解能粉末回折測定により，これまで観測できなかった新たな構造相転移の発見にもつながることを期待している．謝辞本稿で紹介した研究において，中性子回折実験については日産アークの富安啓輔博士，KEKの神山崇教授，鳥居周輝博士，Sanghyun Lee博士との共同研究であり，放射光回折実験にあたって杉本邦久博士，竹本道教氏にご協力いただいた．中性子回折実験はJ-PARC MLFの課題番号2014A0186で，放射光回折実験はSPring-8 BL02B2の以下の課題（No.2016B0027，2017A0074，2017B1973，2017B0074）で行われた．また，本研究の一部は科学研究費補助金（16K04866，18K18310，16H04233，16K14425）の補助で行われた．ここに感謝を申し上げます．文献1）A. Saitow, A. Yoshikawa, H. Horiuchi, T. Shishido, T. Fukuda, M.Tanaka, T. Mori and S. Sasaki: J. Appl. Cryst. 31, 663（1998）.2）石橋広記,堀部陽一：日本結晶学会誌44, 284（2002）.3）H. Toraya, H. Hibino and K. Ohsumi: J. Synchrotron Rad. 3, 75（1996）.4）八島正知：日本結晶学会誌49, 354（2007）.5）E. Nishibori, M. Takata, K. Kato, M. Sakata, Y. Kubota, S. Aoyagi,Y. Kuroiwa, M. Yamakata and N. Ikeda: Nucl. Instrum. Methods日本結晶学会誌第62巻第2号（2020）Phys. Res. A 467/468, 1045（2001）.6）S. Kawaguchi, M. Takemoto, K. Osaka, E. Nishibori, C. Moriyoshi, Y.Kubota, Y. Kuroiwa and K. Sugimoto: Rev. Sci. Instrum. 88, 085111（2017）.7）S. Shimono, H. Ishibashi, S. Kawaguchi and Y. Kubota: J. SolidState Chem. 273, 37（2019）.8）S. Torii, M. Yonemura, T. Y. T. Surya Panca Putra, J. Zhang, P. Miao,T. Muroya, R. Tomiyasu, T. Morishima, S. Sato, H. Sagehashi, Y.Noda and T. Kamiyama: J. Phys. Soc. Jpn. 80, SB020（2011）.9）S. Torii, M. Yonemura, Y. Ishikawa, P. Miao, R. Tomiyasu, S. Satoh,Y. Noda and T. Kamiyama: J. Phys.: Conf. Ser. 502, 12052（2014）.10）S. Shimono, H. Ishibashi, S. Kawaguchi, H. Iwane, S. Nishihara, K.Inoue, S. Mori and Y. Kubota: Mater. Res. Express. 3, 066101（2016）.11）H. Ishibashi, S. Shimono, K. Tomiyasu, S. Lee, S. Kawaguchi, H.Iwane, H. Nakao, S. Torii, T. Kamiyama and Y. Kubota: Phys. Rev.B. 96, 144424（2017）.プロフィール下野聖矢Seiya SHIMONO防衛大学校機能材料工学科Department of Materials Science and Engineering,National Defense Academy〒239-8686神奈川県横須賀市走水1-10-201-10-20 Hashirimizu, Yokosuka, Kanagawa 239-8686, Japane-mail: sshimono@nda.ac.jp最終学歴：大阪府立大学大学院理学系研究科専門分野：構造物性現在の研究テーマ：機能性遷移金属化合物の合成と構造解析石橋広記Hiroki ISHIBASHI大阪府立大学大学院理学系研究科Graduate School of Science, Osaka PrefectureUniversity〒599-8531大阪府堺市中区学園町1-11-1 Gakuen-cho, Sakai, Osaka 599-8531, Japan専門分野：固体物理，構造物性，粉末回折現在の研究テーマ：遷移金属酸化物の構造・物性久保田佳基Yoshiki KUBOTA大阪府立大学大学院理学系研究科Graduate School of Science, Osaka Prefecture University〒599-8531大阪府堺市中区学園町1-11-1 Gakuen-cho, Sakai, Osaka 599-8531, Japane-mail: kubotay@p.s.osakafu-u.ac.jp最終学歴：名古屋大学大学院工学研究科博士前期課程修了専門分野：精密構造物性現在の研究テーマ：多孔性配位高分子のガス吸着その場測定と結晶構造解析河口彰吾Shogo KAWAGUCHI高輝度光科学研究センターJapan Synchrotron Radiation Research Institute（JASRI）〒679-5198兵庫県佐用郡佐用町光都1-1-11-1-1 Kouto, Sayo-cho, Sayo-gun, Hyogo 679-5198,Japan専門分野：放射光X線回折，構造物性現在の研究テーマ：時間分解構造計測，その場測定117