バンド幅を制御したMnペロブスカイト酸化物の中性子及びX線散乱研究

带宽可控的锰钙钛矿氧化物的中子和 X 射线散射研究

• 批准号: 09740258
• 负责人: 廣田 和馬
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740258/
• 关键词: 巨大磁気抵抗; Mnペロブスカイト酸化物; バンド幅の制御; 中性子散乱

Mnペロブスカイト酸化物ではMn-O_6の層状ネットワークの間にLa_2O_2層を挟み込むことで次元性を制御し、異方的な電子バンドを作り上げることが可能である。本研究ではLa_<2-2x>Sr_<1+2x>Mn_2O_7という所謂double-layerのMn酸化物単結晶の結晶構造、磁気構造、およびスピンダイナミクスを系統的に研究した。1. 多結晶試料の育成:ガス雰囲気炉で多結晶試料を育成し、X線粉末回折装置によって単相になっていることを確認した。粉末さらにはロッド状に整形した後、FZ炉で一度溶融させた。2. 単結晶試料の育成:FZ法により単結晶試料を育成した。育成条件を最適化することにより、中性子非弾性散乱実験に十分対応できる6mmφ×80mm程度の大型単結晶の育成が可能となった。3. 単結晶中性子回折:x=0.40,0.45,0.48の単結晶をもちいて磁気構造を決定した。従来考えられていた単純な平面的な強磁性ではなく、面内でキャントしキャント角がホールドープとともに0から180度まで変化し、キャント磁性出現温度より上でA型反強磁性的相関が存在することを発見した。3. 粉末中性子回折:x=0.30-0.50、T=10-300Kで粉末中性子回折を行い、磁気-結晶構造相図を完成させ、Mn-O_6の歪みとして現れる3de_g軌道自由度が磁性を支配していることを示した。4. 中性子非弾性散乱:x=0.40の純良大型単結晶を用いてスピン波の分散曲線を測定し、double-layer内の面内と面間の交換相互作用がMn-Oのボンド長などはほぼ同じにもかかわらず、5倍程度大きさが異なることがわかった。これも3de_g軌道ではx^2-y^2状態が支配的であることを示唆している。

Mn ペ ロ ブ ス カ イ ト acidification content で は Mn - O_6 の layered ネ ッ ト ワ ー ク の between に La_2O_2 layer を carry み 込 む こ と で * yuan imperial し を system, different parties な electronic バ ン ド を made げ り る こ と が may で あ る. This study で は La_ < 2-2 x > Sr_ < 1 + 2 x > Mn_2O_7 と い う so-called double - layer acidification の Mn content 単 の crystallization structure, structural, and magnetic 気 お よ び ス ピ ン ダ イ ナ ミ ク ス に を system study し た. More than 1. The crystal sample の breeding: ガ ス 雰 囲 気 furnace で more crystal sample を し bred, X-ray powder inflexion device に よ っ て 単 phase に な っ て い る こ と を confirm し た. The powder in the form of さらに さらに ロッド ロッド is に and shaped た. After that, it is melted in the FZ furnace で for a period of time させた. 2. Batch cultivation of 単 crystalline test materials :FZ method によ 単 単 crystalline test materials を cultivation た. Optimal incubation conditions を す る こ と に よ り, temper in non 弾 scattered be 験 に very 応 seaborne で き る phi 6 mm x 80 mm crystallization degree の large 単 の bred が may と な っ た. 3. The properties of the 単 crystal are reflux-like :x=0.40,0.45,0.48. The 単 crystal を ち て て the magnetic structure を determines the た. Examine え 従 ら れ て い た 単 pure な plane な strong magnetic で は な く, in-plane で キ ャ ン ト し キ ャ ン ト Angle が ホ ー ル ド ー プ と と も に 0 か ら 180 degrees ま で - し, キ ャ ン ト magnetic temperature よ り で on type A reverse strong magnetic masato が exist す る こ と を 発 see し た. 3. Sit back to the fold in powder: x = 0.30 0.50, T = 10-300 - k で sit back to the fold line を い in powder, magnetic 気 - crystallization tectonic facies 図 を complete さ せ, Mn - O_6 の slanting み と し て now れ る 3 dof が de_g orbit magnetic を dominate し て い る こ と を shown し た. 4. Temper in non 弾 scattered: x = 0.40 の virtuous large 単 crystallization を with い て ス ピ の ン wave dispersion curves を determination し, double - layer の in-plane と の exchange interaction between が Mn - O の ボ ン ド long な ど は ほ ぼ with じ に も か か わ ら ず, five times big き さ が different な る こ と が わ か っ た. The である れ とを of the 3de_g orbital で である of the x^2-y^2 state が indicates the て る る る る.

项目成果

K.Hirota, A.Nishizawa, Y.Endoh: "Magnetic excitations of band-width-controlled Mn perovskite" Journal of magnetism and magnetic materials. (to be published). (1998)

K.Hirota、A.Nishizawa、Y.Endoh：“带宽控制的锰钙钛矿的磁激发”《磁性与磁性材料杂志》。

H.Fujioka,M.Kubota,K.Hirota,H.Yoshizawa,Y.Moritomo,Y.Endoh: "Spin Dynamical Properties of the Layced Perovskite La_<1.5>Sr_<1.2>Mn_2O_7" J.Phys.Chem.Solids. (to be published). (1999)

H.Fujioka、M.Kubota、K.Hirota、H.Yoshizawa、Y.Moritomo、Y.Endoh：“层状钙钛矿 La_<1.5>Sr_<1.2>Mn_2O_7 的自旋动力学性质”J.Phys.Chem.Solids。

T.Akimoto, Y.Haruyama, Y.Moritomo, A.Nakamura, K.Hirota, K.Ohyama, M.Ohashi: "Antiferromagnetic metallic state in doped manganites" Physical Review B. (to be published). (1998)

T.Akimoto、Y.Haruyama、Y.Moritomo、A.Nakamura、K.Hirota、K.Ohyama、M.Ohashi：“掺杂锰酸盐中的反铁磁金属态”物理评论 B.（待出版）。

K.Hirota,Y.Moritomo,H.Fujioka,M.Kubota,H.Yoshizawa,Y.Endoh: "Newtron Diffraction Studies on the Magnetic Ordering Process in the Layered Mn Peraskitc La_<2-2x>Sr_<1+2x>Mn_<>O_7 (x=0.40,0.45 and 0.48)" J.Phys.Soc.Japan. 67. 3380-3383 (1998)

K.Hirota,Y.Moritomo,H.Fujioka,M.Kubota,H.Yoshizawa,Y.Endoh：“层状 Mn Peraskitc La_<2-2x>Sr_<1 2x>Mn_ 磁有序过程的牛顿衍射研究

M.Kubota,H.Fujioka,K.Ohyama,K.Hirota,Y.Moritomo,H.Yoshizawa,Y.Endoh: "Neutron Scatterir Stdies on Magnetic Structure of the Double-Layered Manganite La_<2-2x>Sr_<1+2x> Mn_2O_2 (0.30【less than or equal】x【less than or equal】0.50)" J.Phys.Chem.Solids. (to be

M.Kubota,H.Fujioka,K.Ohyama,K.Hirota,Y.Moritomo,H.Yoshizawa,Y.Endoh：“双层锰锰矿 La_<2-2x>Sr_<1 磁结构的中子散射研究+2x> Mn_2O_2 (0.30【小于等于】x【小于等于】0.50)" J.Phys.Chem.Solids。