電荷秩序・電荷不均化系における異常磁気伝導

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今年度は交付申請書に従って研究を進め、下記の成果を得た。1. InFe_2O_4の磁場中誘電率測定を行った。フェリ磁性転移と電荷秩序が同時に起こるため、強磁場中では磁気相が安定となり、転移温度が上昇する様子を観察することが出来た。2. CaFeO_3は電荷不均化に伴って斜方晶から単斜晶に結晶構造転移し、さらにスクリュー型の反強磁性秩序を示す。単斜晶の結晶構造とスクリュー磁気秩序が共存する場合に2次の非線形光学効果が発現する、との理論的予測がなされたため、この検証を行つた。残念ながら、非線形光学効果を観測することは出来なかった。3. 高圧合成法によつて、新しいAサイト秩序型ダブルペロブスカイトLaCu_3Fe_4O_<12>の合成に成功した。放射光X線回折による構造解析とメスバウアー効果の測定から、この物質が室温ではLa^<3+>Cu^<3+>_3Fe^<3+>_4O_<12>の価数状態を持っており、昇温すると393Kで3Cu^<3+>+3e^-→3Cu^<2+>、4Fe^<3+>-3e^-→4Fe^<3.75+>と書き表される電荷移動が起こって、La^<3+>Cu^<2+>_3Fe^<3.75+>_4O_<12>となる事を見いだした。この際にペロブスカイトの骨組みを作るBサイトの鉄イオンが+3から+3.75に酸化されるため、絶縁体から金属に転移し、同時に1%の体積収縮(負の熱膨張)が起こることを発見した。