权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

遷移金属酸化物の電荷整列の中性子散乱による研究

过渡金属氧化物中电荷排列的中子散射研究

基本信息

批准号：
00J07670
负责人：
梶本亮一
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Ochanomizu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J07670/
关键词：
ペロブスカイト型Mn酸化物軌道秩序中性子散乱

项目摘要

立方ペロブスカイト型Mn酸化物R_<1-x>A_xMnO_3(R:3価の陽イオン,A:2価の陽イオン)はホール濃度xによってA型反強磁性→強磁性→CE型反強磁性→A型反強磁性→C型反強磁性→G型反強磁性と様々な磁気構造を示すが,これは二重交換相互作用,電荷秩序,およびe_g軌道の軌道秩序の相互作用によってもたらされていると考えられている。今回の研究では強磁性絶縁体相およびC型反強磁性相における電荷・軌道秩序について中性子散乱によって調べた。1.強磁性絶縁体Pr_<0.75>Ca_<0.25>MnO_3x=0.2〜0.4で強磁性金属相が出現するが,ここでは軌道秩序は消失し,二重交換相互作用が支配的であると考えられる。しかし,より低ドープ領域では強磁性絶縁体相が出現し,この相の存在は二重交換相互作用のみでは説明できない。強磁性絶縁体Pr_<0.75>Ca_<0.25>MnO_3における研究の結果,この相ではx=0に比べてJahn-Teller効果が弱まってはいるが,x=0と同様の軌道秩序(d_<3x>2_<-r>2/d_<3y>2_<-r>2)が依然として存在していることが示唆された。この軌道秩序が強磁性絶縁体の起源ではないかと考えられる。2.C型反強磁性体Nd_<0.25>Sr_<0.75>MnO_3x〜0.75で出現するC型反強磁性相はスピンがc軸方向に強磁性的,ab面内に反強磁性的に配列した鎖状反強磁性秩序相であるが,この磁気構造はd_<3z>2_<-r>2軌道の一次元的軌道秩序によるものと考えられている。この軌道秩序が存在すればスピン間の交換相互作用に大きな異方性をもたらすと予想される。そこでC型反強磁性体Nd_<0.25>Sr_<0.75>MnO_3のスピン波励起を測定し,分散関係から交換相互作用を求めたところ,c軸方向の交換相互作用J_cはab面内のそれJ_<ab>に比べて1.9倍程度であるという大きな異方性が確認された。この結果はd_<3y>2_<-r>2軌道秩序を強く示唆する。さらに興味深いことに,この系は絶縁体であるにも拘らずJ_cの値2J_c〜13meVは強磁性金属相の値と同程度の比較的大きな値であり,局所的にはe_g電子がホッピングしていることを示唆している。

The cubic manganese acid compound R_<1-x>A_xMnO_3(R:3 +,A:2 +) has A magnetic structure of A-type antiferromagnetism → ferromagnetism → CE-type antiferromagnetism → A-type antiferromagnetism → C-type antiferromagnetism → G-type antiferromagnetism. In this paper, the study of ferromagnetic dielectric phase and C-type antiferromagnetic phase is carried out. 1. Ferromagnetic insulator Pr_<0.75>Ca_<0.25>MnO_3x=0.2 ~ 0.4 Ferromagnetic metal phase appears, orbital order disappears, double exchange interaction dominates. The existence of ferromagnetic dielectric phase in the lower domain is explained by the double exchange interaction. The <0.75><0.25>results of the study on the ferromagnetic insulator Pr_ Ca_ MnO_3 show that the phase is weaker than the Jahn-Teller effect, and the orbital order (<3x>d_2_2<-r>/<3y>d_2_2<-r>) of x=0 and the same type still exists. The Orbital Order of Ferromagnetic Insulators 2. C-type antiferromagnets Nd_<0.25>Sr_<0.75>MnO_3x ~ 0.75 appear in the C-type antiferromagnetic phase. The antiferromagnetic phase is arranged in the c-axis direction and the antiferromagnetic phase is arranged in the ab plane<3z><-r>. The orbital order exists because of the exchange interaction between the two elements. The <0.25><0.75>dispersion relationship between the excitation of Nd_ Sr_ MnO_3 and the exchange interaction of Nd_ Sr_ MnO_3 in the c-axis direction was determined. The anisotropy of Nd_Sr_MnO_3 was confirmed by measuring the dispersion relationship between Nd_ Sr_ MnO_3 and Nd_Sr_MnO_3<ab>. The result is that the orbital order of d_<3y>2_<-r>2 is strong. In this paper, the author points out that the value of J_c is 2J_c ~ 13meV, and the value of ferromagnetic metal phase is 2J_c ~ 13meV.