電荷分離を起こす高原子価鉄酸化物のメスバウアー分光

引起电荷分离的高价铁氧化物的穆斯堡尔谱

• 批准号: 11740200
• 负责人: 森本 正太郎
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740200/
• 关键词: 電荷分離; 電荷不均化; 高原子価鉄; ペロブスカイト; 酸化物; メスバウアー分光; 結晶構造

高原子価のFe^<4+>から成るFeO_6八面体をその構造中に有するペロブスカイトおよび関連酸化物系では、条件によって"charge disproportionation"(電荷分離)を起こしFe^<4+>がFe^<3+>(Fe^<4-δ>)とFe^<5+>(Fe^<4+δ>)に分かれる。BaFeO_3とSrFeO_3の固溶体系Ba_<1-x>Sr_xFeO_<3-y>に注目した。SrFeO_3のSrサイトをBaで置換してゆくと、30%Ba置換までは立方晶の結晶構造を保ったまま格子定数が大きくなる。5Kで観測された各成分の内部磁場の大きさを、Srの量を横軸にプロットすると、Baで置換するに従いFe^<4-δ>とFe^<4+δ>に対応する内部磁場の大きさの差異が大きくなり、電荷分離の発現がより顕著となることが明らかとなった。今回取り上げたBa_<1-x>Sr_xFeO_<3-y>ではSr-rich側においてBa置換により、頂点共有したFeO_6八面体の3次元ネットワークを、Fe-O-Fe角度を180゜に保ったままで、Fe-O距離が大きくなるのに従い、電荷分離の発現もより顕著となった。すなわち(1)CaFeO_3におけるFe-O-Fe角度の減少、(2)Sr_3Fe_2O_7における2次元性の導入とは異なる様式でe_gバンド幅が減少し、電荷分離が誘起されたと考えられる。Fe^<4+>系では(Mn^<3+>系と異なり)3d電子特にe_g電子とOの2p電子の強い相関が大きく影響しており、SrFeO_3で形成されているe_gバンド幅を何らかの外的要因(Fe-O距離、Fe-O-Fe角度、次元性など)で狭くし、e_g電子の遍歴性を小さく(局在性を大きく)することにより、格子(FeO_6八面体)を歪ませること無く安定化する様式として、電荷分離が発現していると考えられることが明らかとなった。

A high 価 の Fe ^ 4 + > < か ら into る FeO_6 octahedral を そ の structure there に す る ペ ロ ブ ス カ イ ト お よ び masato even acidification system で は, conditions に よ っ て "charge Since disproportionation (charge separation) を "こ し Fe ^ 4 + < > が Fe ^ < 3 + > (Fe ^ < 4 - the delta >) と Fe ^ < 5 + > (Fe ^ + delta > < 4) に points か れ る. BaFeO_3とSrFeO_3 <s:1> solid solution system Ba_<1-x>Sr_xFeO_<3-y>に attention た た. SrFeO_3 の Sr サ イ ト を Ba で replacement し て ゆ く と, 30% Ba replacement ま で は cubic の crystal structure を bartender っ た ま ま lattice constant が big き く な る. 5 k で 観 measuring さ れ た component in の internal magnetic field の big き さ を, Sr の を transverse に プ ロ ッ ト す る と, Ba で す replacement る に 従 い Fe ^ < 4 - delta > と Fe ^ < 4 + delta > に 応 seaborne す る internal magnetic field の big き さ の big difference が き く な り, charge separation の 発 now が よ り 顕 the と な る こ と が Ming ら か と な っ た. Today on the back to take り げ た Ba_ < 1 - x > Sr_xFeO_ < 3 - > y で は Sr - rich side に お い て Ba replacement に よ り, vertex of し た FeO_6 octahedral の 3 dimensional ネ ッ ト ワ ー ク を, Fe - O - 180 ゜ Fe Angle を に bartender っ た ま ま で が distance, Fe - O き く な る の に 従 の い, charge separation Occurrence: よ よ 顕 author: となった す な わ ち (1) CaFeO_3 に お け る Fe - O - Fe Angle の reduction, (2) Sr_3Fe_2O_7 に お け る 2 yuan sex の import と は different な る others type で e_g バ ン ド が reduce し, charge separation が induced さ れ た と exam え ら れ る. Fe ^ 4 + < > is で は (Mn ^ < 3 + > department と different な り) 3 d electric に e_g と の O 2 p electronic の strong い phase masato が big き く influence し て お り, SrFeO_3 で form さ れ て い る e_g バ ン ド を picture what ら か の outside by distance, Fe (Fe - O - O - Fe Angle, dimensional な ど) で narrow く し, e_ G small electronic の time phase and sexual を さ く を (bureau in sex き く) す る こ と に よ り, grid (FeO_6 octahedral) を slanting ま せ る こ と no く stabilization す る others type と し て, charge separation が 発 now し て い る と exam え ら れ る こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

葛下かおり: "Sr_3Fe_<2(1-x)>Co_<2x>O_7の^<57>Feメスバウアー分光"KUR専門研究会報告. KR-49. 247-250 (2000)

Kaori Kuzushita：“^<57>Sr_3Fe_<2(1-x)>Co_<2x>O_7 的 Fe 穆斯堡尔光谱”KUR 特别研究组报告 (2000)。

森本、葛下、那須: "Ba_<1-x>Sr_xFeO_<3-y> の構造と磁気的性質"KUR 専門研究会報告. KR-31. 127-129 (1999)

Morimoto、Katsushita、Nasu：“Ba_<1-x>Sr_xFeO_<3-y> 的结构和磁性”KUR 特别研究小组报告 KR-31 (1999)。

那須三郎: "SrFeO_3の圧力誘起強磁性"KUR専門研究会報告. KR-49. 235-240 (2000)

Saburo Nasu：“SrFeO_3 中的压力诱导铁磁性”KUR 特别研究组报告 KR-49 (2000)。

K.Kuzushita: "Charge disproportionation and antiferromagnetic order of Sr_3Fe_2O_7"J.Phys.Soc.Jpn.. 69(9). 2767-2770 (2000)

K.Kuzushita：“Sr_3Fe_2O_7 的电荷歧化和反铁磁顺序”J.Phys.Soc.Jpn.. 69(9)。

P.M.Woodward: "Structural studies of charge disproportionation and magnetic order in CaFeO_3"Phys.Rev.B. 62(2). 844-855 (2000)

P.M.Woodward：“CaFeO_3 中电荷歧化和磁序的结构研究”Phys.Rev.B。