マンガン酸化物ペロブスカイトの強磁性・金属化におよぼすランタンのビスマス置換効果

镧的铋替代效应对氧化锰钙钛矿铁磁性和金属化的影响

• 批准号: 08227208
• 负责人: 庄野 安彦
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08227208/
• 关键词: BiMnO_3; マンガン酸化物; 二重交換相互作用; 強磁性; 磁気抵抗効果; ペロブスカイト構造; 電荷秩序配列; 高圧合成

本研究では、ベロブスカイト構造をもつマンガン酸化物(Bi, A)MnO_3(A=Ca, Sr, Ba)固溶体を合成し、その構造および物性を詳細に調べることにより、金属化とともに強磁性を発現する(La, A) MnO_3系と比較対照することを目的としている。まずBi_<1-x>Ca_xMnO_3系は、0.8≦x≦1.0の組成範囲で強磁性を示すことを明らかにした。反強磁性体CaMnO_3のCaをBiで置換することにより、電気抵抗は減少するが、金属化には至らない。磁気モーメントはx=0.875で最大値1.1μ_Bを示すが、さらにBi置換量を増やすと減少し、x=0.8で強磁性は消失した。これは電荷秩序配列の傾向が強まって、二重交換相互作用による強磁性発現が抑制されたためと解釈される。なおこの系では、0.875≦xの領域で大きな負の磁気抵抗効果を観測した。次にペロブスカイト型BiMnO_3を高圧合成により作成し、飽和磁気モーメント3.6μ_Bキュリー温度105Kの強磁性体であることを確認した。この強磁性の原因を明らかにする目的で、BiをSrにより部分置換した固溶体試料を作成したが、Sr置換量の増大に伴い、強磁性が急速に消失することを観測した。またSr置換により電気抵抗は減少するが、金属化には至らない。これらの実験結果はBiMnO_3の強磁性の原因を(La, Sr) MnO_3系の場合と同様な二重交換相互作用によって説明することができないことを示している。現在単結晶を育成し、結晶構造の精密解析を行っており、その強磁性の起源が明らかになることを期待している。

This study で は, ベ ロ ブ ス カ イ ト tectonic を も つ マ ン ガ ン acidification content (Bi, A) MnO_3 (A = Ca, Sr, Ba) solid solution を synthetic し, そ の tectonic お よ び property detailed に adjustable べ を る こ と に よ り, metallization と と も に strong magnetic を 発 now す る (La, A) MnO_3 series と comparative comparison する とを とを objective と て て る る る. ま ず Bi_ < 1 - x > ≦ Ca_xMnO_3 は, 0.8 x 1.0 の ≦ of van 囲 で strong magnetic を shown す こ と を Ming ら か に し た. The strong magnetic body CaMnO_3 の Ca を Bi で す replacement る こ と に よ り, electricity 気 resistance は reduce す る が, metallization に は to ら な い. Magnetic 気 モ ー メ ン ト は x = 0.875 で maximum nt 1.1 mu _B を shown す が, さ ら に Bi displacement quantity を raised や す と し, x = 0.8 で strong magnetic は disappear し た. <s:1> れ れ charge order arrangement tends to が strong まって, double exchange interaction による strong magnetic occurrence が inhibition されたためと decomposition される. The なお た <s:1> <s:1> is in the で で and 0.875 ≤ x <s:1> domains, where the で large <s:1> な negative <s:1> magnetic resistance effect is measured を観 and た. Time に ペ ロ ブ ス カ イ ト type BiMnO_3 を high 圧 synthetic に よ り made し, saturated magnetic 気 モ ー メ ン ト 3.6 mu _B キ ュ リ ー temperature 105 k の strong magnetic body で あ る こ と を confirm し た. こ の strong magnetic の reason を Ming ら か に す る purpose で, Bi を Sr に よ り part replacement し た solid solution sample を made し た が, Sr の raised large amount of replacement に い, strong magnetic が に disappear rapidly す る こ と を 観 measuring し た. Youdaoplaceholder0 Sr displacement によ <s:1> electrical resistance また decreases するが and metallizes に to らな らな. こ れ ら の be 験 results は BiMnO_3 の strong magnetic の reason を (La, Sr) MnO_3 と の occasions with others な double exchange interaction に よ っ て illustrate す る こ と が で き な い こ と を shown し て い る. Now 単 を し bred and crystallization structure の line precision analytical を っ て お り, そ の strong magnetic の origin が Ming ら か に な る こ と を expect し て い る.

项目成果

H. Chiba et al.: "Ferromagnetism and large negative magnetoresistance in Bi_<1-x>Ca_xMnO_3 (x 0.8) perovskite" Solid State Commun.99. 499 (1996)

H. Chiba 等人：“Bi_<1-x>Ca_xMnO_3 (x 0.8) 钙钛矿中的铁磁性和大负磁阻”Solid State Commun.99。