//

Research

↑

Recent Topics

↑

■　Iron Oxides with Square Planar Coordination

reduction_eng.jpg

We recently found that a low-temperature topochemical reaction by calcium hydride as a reductant provides unique access to iron oxides with square-planar coordination.

　SrFeO3 + CaH2 → SrFeO2 + CaO + H2
　Sr3Fe2O7 + 2CaH2 → Sr3Fe2O5 + 2CaO + 2H2

Surprisingly, the Fe(II)O4 sqaure-planar geometry is more strongly bonded than any known Fe(II) oxides - thus one expects to obtain novel functionalities that can work at ambient conditions such as a permanent magnet. SrFeO2 exhibits a spin transition for the first time for a four-coordinated metal.

Nature (2007)
Angew. Chem. Int. Ed. (2008)
J. Am. Chem. Soc. (2008)
J. Am. Chem. Soc. (2008)
Nature Chemistry (2009)
Nature Chemistry (2010)


↑

■　Complex Anion Chemistry

ionexchange_eng.jpg

Most of studies of metal oxide materials have been a chemistry of mixed cations (or metals). Our group, however, aims to develop preparation of novel materials containing mixed anions such as O2-, S2-, Cl-, F-, N3-, etc using low temperature reactions. We have shown, for example, that (CuCl)LaNb2O7 prepared from an ion-exchange reaction of RbLaNb2O7 with CuCl2 is a two-dimensional quantum spin magnet having novel quantum phenomena such as spin-liquid state and Bose-Einstein condensation.

J. Phys. Soc. Jpn (2005)
J. Phys. Soc. Jpn (2006)
J. Phys. Soc. Jpn. (2007)
J. Phys. Soc. Jpn (2007)
J. Phys. Soc. Jpn. (2008)
Phys. Rev. B (2009)
J. Phys. Soc. Jpn. (2010)


↑

■　High Temperature Superconductivity

superconductor_eng.jpg

The highest Tc is about 130 K found in a cuprate oxide. This world record has not been broken for more than 20 years. We hope to discover new high Tc superconductors.


↑

■　Oxide Nanosheets

nanosheet_eng.jpg

Under construction

酸化物ナノシートとは、厚さ方向のみがナノの大きさの究極の２次元酸化物のことです．この次元性の効果によって新しい機能物性が期待されています。酸化物 ナノシートの合成には従来は複雑な過程や時間、コストを必要としましたが、私たちはマンガン酸化物ナノシートを室温，数時間で合成する方法を開発しまし た。この新手法では、１枚の層のみからなる“モノ”シートが高い收率で得られます。現在は，有機無機ナノシートなどへの展開を図っています。

J. Am. Chem. Soc. (2008)


↑

■　Frustration in a Quantum Magnet

SrCu2(BO3)2.gif
Under construction

フラストレーション（競合）系は、磁性体でもあっても磁気秩序を示さないなどの不思議な現象を示すことが知られています。１９９８年に発見したSrCu2(BO3)2の銅（丸）の格子は、理論家シャストリー、サザーランドが１９８１年に考察した厳密模型と等価であることがわかり、また、磁化プラトーなどの巨視的量子現象が発見されたことから大きな注目を集めました。

Phys. Rev. Lett. (1999)
Phys. Rev. Lett. (2000)
Phys. Rev. Lett. (2000)
Phys. Rev. Lett. (2001)
Phys. Rev. Lett. (2001)
Phys. Rev. Lett. (2001)
Science (2002)
Phys. Rev. Lett. (2008)