1: もろ禿HINE! ★＠＼(^o^)／ 2015/12/01(火) 12:31:26.57 ID:CAP_USER.net
共同発表：磁場で絶縁性を持つ磁石を金属に～金属−絶縁体転移を利用した次世代メモリやセンサーへの応用に期待～
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20151201/index.html
ポイント
希土類元素と遷移金属元素のハイブリッド型磁性体を使えば、これまで不可能と思われていた磁性絶縁体の金属−絶縁体転移が微小磁場でも制御可能であることを示した。
立方晶のこのハイブリッド型磁性体のおかげで、磁性絶縁体の金属−絶縁体転移の強い磁場角度依存性を持たせることが可能となった。
これらの指針は今後のメモリやセンサーの開発など、先端的技術の実用化に大きく貢献すると期待できる。
通常の物質は温度や磁場を変化させても、電気を通さない絶縁体から電気を通す金属へ、もしくは金属から絶縁体へと性質が大きく変化することはありません。しかしながら物質の中には、金属−絶縁体転移とよばれる相転移注１）により、金属状態から絶縁体状態へと電気的な性質が変化するものがあります。この金属−絶縁体転移に伴う大きな抵抗変化は、メモリやセンサーの機能原理として利用できることから、金属−絶縁体転移を示す物質開発や、その物性研究が盛んに行われてきました。学術的な面からも、絶対零度で起こる量子相転移に伴う金属−絶縁体転移についての研究は、近年の金属−絶縁体転移の研究の中で一つのトピックスとして注目されています。しかしながら、絶縁体の絶縁性は通常、磁場に対して強靭で、このような量子相転移に伴う金属−絶縁体転移を外部磁場により制御することは、ほとんど不可能だと思われてきました。
今回、東京大学 物性研究所（所長 瀧川 仁）のＴｉａｎ Ｚｈａｏｍｉｎｇ 日本学術振興会外国人特別研究員、小濱 芳允 特任助教、冨田 崇弘 研究員、金道 浩一 教授、中辻 知 准教授らの研究グループは、希土類と遷移金属のハイブリッド型磁性体注２）であるパイロクロア構造（図１）を持つ希土類酸化物Ｎｄ２Ｉｒ２Ｏ７において、磁場で誘起される金属−絶縁体転移を観測することに成功しました。この金属−絶縁体転移は多くの特徴を持っており、例えば磁場を加える方向を変えることでも、この転移の出現を制御することができます。これはスピンの配列の磁気構造注３）の変化に伴って金属−絶縁体転移が引き起こされることを示しています。この物質では理論的な研究から、主に磁性を担う希土類元素Ｎｄと電気伝導を担う遷移金属元素Ｉｒとの間に相関を持つハイブリッド型磁性体を使うことが重要であることを明らかにしています。この新たなタイプの金属−絶縁体メカニズムの発見は、金属と絶縁体の研究においてのブレークスルーを引き起こす可能性を秘めていると同時に、電子間の相関を用いた物質科学研究の新しい方向性を提示しています。本研究の一部は、科学技術振興機構（ＪＳＴ）戦略的創造研究推進事業さきがけ（個人型研究）の「新物質科学と元素戦略」研究領域（研究総括：細野 秀雄 東京工業大学 フロンティア研究センター／応用セラミックス研究所 教授）における研究課題「スピンのナノ立体構造制御による革新的電子機能物質の創製」（研究者：中辻 知）の一環として行われ、２０１５年１１月３０日の『Ｎａｔｕｒｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ』のオンライン版で公開されます。
（以下略）
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20151201/index.html
ポイント
希土類元素と遷移金属元素のハイブリッド型磁性体を使えば、これまで不可能と思われていた磁性絶縁体の金属−絶縁体転移が微小磁場でも制御可能であることを示した。
立方晶のこのハイブリッド型磁性体のおかげで、磁性絶縁体の金属−絶縁体転移の強い磁場角度依存性を持たせることが可能となった。
これらの指針は今後のメモリやセンサーの開発など、先端的技術の実用化に大きく貢献すると期待できる。
通常の物質は温度や磁場を変化させても、電気を通さない絶縁体から電気を通す金属へ、もしくは金属から絶縁体へと性質が大きく変化することはありません。しかしながら物質の中には、金属−絶縁体転移とよばれる相転移注１）により、金属状態から絶縁体状態へと電気的な性質が変化するものがあります。この金属−絶縁体転移に伴う大きな抵抗変化は、メモリやセンサーの機能原理として利用できることから、金属−絶縁体転移を示す物質開発や、その物性研究が盛んに行われてきました。学術的な面からも、絶対零度で起こる量子相転移に伴う金属−絶縁体転移についての研究は、近年の金属−絶縁体転移の研究の中で一つのトピックスとして注目されています。しかしながら、絶縁体の絶縁性は通常、磁場に対して強靭で、このような量子相転移に伴う金属−絶縁体転移を外部磁場により制御することは、ほとんど不可能だと思われてきました。
今回、東京大学 物性研究所（所長 瀧川 仁）のＴｉａｎ Ｚｈａｏｍｉｎｇ 日本学術振興会外国人特別研究員、小濱 芳允 特任助教、冨田 崇弘 研究員、金道 浩一 教授、中辻 知 准教授らの研究グループは、希土類と遷移金属のハイブリッド型磁性体注２）であるパイロクロア構造（図１）を持つ希土類酸化物Ｎｄ２Ｉｒ２Ｏ７において、磁場で誘起される金属−絶縁体転移を観測することに成功しました。この金属−絶縁体転移は多くの特徴を持っており、例えば磁場を加える方向を変えることでも、この転移の出現を制御することができます。これはスピンの配列の磁気構造注３）の変化に伴って金属−絶縁体転移が引き起こされることを示しています。この物質では理論的な研究から、主に磁性を担う希土類元素Ｎｄと電気伝導を担う遷移金属元素Ｉｒとの間に相関を持つハイブリッド型磁性体を使うことが重要であることを明らかにしています。この新たなタイプの金属−絶縁体メカニズムの発見は、金属と絶縁体の研究においてのブレークスルーを引き起こす可能性を秘めていると同時に、電子間の相関を用いた物質科学研究の新しい方向性を提示しています。本研究の一部は、科学技術振興機構（ＪＳＴ）戦略的創造研究推進事業さきがけ（個人型研究）の「新物質科学と元素戦略」研究領域（研究総括：細野 秀雄 東京工業大学 フロンティア研究センター／応用セラミックス研究所 教授）における研究課題「スピンのナノ立体構造制御による革新的電子機能物質の創製」（研究者：中辻 知）の一環として行われ、２０１５年１１月３０日の『Ｎａｔｕｒｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ』のオンライン版で公開されます。
（以下略）
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