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水素ドーピングは、金属酸化物のドーピングレベルを広い範囲で動的に制御するための汎用的な手法を提供するが、同時に強い格子変調を導入し、その構造の詳細はこれまで十分に調べられてこなかった。本研究では、シンクロトロンX線回折を用いて、NdNiO₃薄膜における水素誘起構造変調を解明した。

歪みが緩和された未処理（プライスティン）薄膜はバルク類似の √2 × √2 × 2 構造を示す一方で、水素誘起絶縁相は、いくらかの非整合変調を伴う 1 × 1 × 2 構造を採用し、層状の電荷不均 disproportionation（電荷不均化）を示唆する。この価数配置は、H₀.₅-SmNiO₃ に対する密度汎関数理論計算［Yamauchi and Hamada, Phys. Rev. B (2023)］と整合している。

しかし、NiO₆八面体の傾斜は理論計算に比べて大きく抑制されており、理論と実験の間に不一致があることが明らかとなった。本研究の結果は、希土類ニッケル酸化物における水素誘起超構造形成の初めての直接的な実験証拠を提供するものである。

Rights:

• Creative Commons BY Attribution 4.0 International
  

Keyword: Charge Order, X-ray diffraction, Perovskite, Strongly correlated systems

Date published: 2026-05-18

Publisher: National Institute for Materials Science

Journal:

• Physical Review B (ISSN: 1550235X) vol. 113 issue. 17 174113

Funding:

• Photon Factory Program Advisory Committee 2024G005
• Japan Society for the Promotion of Science JP22H02024
• Japan Society for the Promotion of Science JP23K23292
• Photon Factory Program Advisory Committee 2022G016
• Photon Factory Program Advisory Committee 2023G527

Manuscript type: Publisher's version (Version of record)

MDR DOI:

First published URL: https://doi.org/10.1103/gd7h-6967

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Updated at: 2026-06-17 10:06:15 +0900

Published on MDR: 2026-06-17 12:40:03 +0900