【本学研究者情報】

〇多元物質科学研究所　教授　組頭広志
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【概要】

酸化物（セラミックス）は、陶器、窓ガラス、顔料など多くの機能によって古くから私たちの生活を支えています。近年になって、酸化物に負の電荷を有する水素を共存させた酸水素化物と呼ばれる材料が、革新的な触媒機能やイオン伝導性を発現することから、大きな注目を集めています。

京都大学大学院工学研究科 難波杜人 博士課程学生、高津浩 同准教授、陰山洋 同教授らの研究グループは、大阪大学理学研究科、広島大学、東北大学、物質?材料研究機構、マドリード?コンプルテンセ大学、サラゴサ大学との共同研究により、水素層と酸素層が交互に積み重なった新しいペロブスカイト型の酸水素化物を合成することに成功しました。この酸水素化物に対し、外圧や薄膜基板からの応力を与えたところ、水素層から酸素層へ電子が移動することにより、ネオジム磁石に匹敵する巨大な磁気異方性と共に、この異方性が応用面で重要な垂直方向に現れることを発見しました。ペロブスカイト構造では、さまざまな遷移金属や希土類が入ることが知られているため、このような水素層と酸素層の協奏効果を使って多彩な機能が創発することが期待できます。本成果は、9月29日09：00時国際学術誌「Journal of the American Chemical Society」のオンライン版に掲載されました。

図1: 今回、研究グループが合成に成功した新しいヒドリド含有酸化物(酸水素化物)EuVO2Hの結晶構造。ヒドリドH?イオンがバナジウムV3+イオンの上下に選択的に配置するため、水素層(EuH層)と酸素層(VO2層)が交互に積層する層状構造とみなすことができます。EuH層のユウロピウムEu2+イオンが強磁性を担い、粉末試料では10 ケルビン（-263℃）で強磁性体になります。薄い薄膜状にすると、Eu2+とEu2+の距離が短くなる現象がおきて、この温度が40 ケルビンまで上昇するという興味深い現象も見出しました。また、VO2層は電気を流さない、絶縁層になっています。

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

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東北大学多元物質科学研究所　
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電話：022-217-5802
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