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遷移金属酸化物薄膜のスピン・フォトン量子の競合とその応用

过渡金属氧化物薄膜中的自旋光子量子竞争及其应用

基本信息

批准号：
12046212
负责人：
八百隆文
金额：
$ 1.54万
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 (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

酸素プラズマ援用分子線エピタキシ法による、マンガン酸化物系薄膜作製技術を確立し、結晶構造における熱処理効果、薄膜特有のヘテロ界面の歪に起因する異方的な伝導特性、組成・温度に依存した光学スペクトルの変化について明らかにした。2元系のマンガン酸化物では、幾何学的スピンフラストレーションを有する準安定的な結晶形態λ-MnO_2単結晶薄膜の作製に成功し、その磁性を明らかにした。ペロブスカイト型マンガン酸化物系では、SrTiO_3(001)、NdGaO_3(110)基板上の(Pr,Sr)MnO_3エピタキシャル薄膜の2次元成長に成功し、RHEEDその場観察からその成長モードはPr0面とMnO_2面が交互に積層する成長モードであること、わずかな成長条件によりAサイト欠損が容易に生ずることが明らかとなった。Aサイト欠損によるホールドーピングでは、低温で強磁性絶縁相が支配的であることが示された。NdGaO_3(110)を基板として用いた場合、薄膜との格子不整合が小さいことから、きわめて急峻な界面を有する薄膜作製が実現された。SrTiO_3(001)を基板に用いた場合は、ヘテロ界面の格子不整合から面内圧縮歪みが存在し、それに起因する異方的な磁気抵抗効果が観測された。光吸収の温度依存性では、磁気秩序・伝導特性の変化に対応した、大きなスペクトル強度の移動を伴う電荷整列クラスターに関連した吸収バンドのスペクトル変化が観測され、金属-絶縁体転移、磁気転移近傍における電荷整列の重要性が示唆された。

The acid element is prepared by molecular line method. The preparation technology of acid compound thin film is established. The heat treatment effect of crystal structure is established. The reason of film specific interface distortion is different conduction characteristics. The composition and temperature dependence are disclosed. The preparation of quasi-stable λ-MnO_2 single crystal thin films in binary system has been successfully carried out and their magnetic properties have been clearly demonstrated. 2-D growth of (Pr,Sr)MnO_3 thin films on SrTiO_3(001) and NdGaO_3(110) substrates has been successfully performed. The field observation of RHEED shows that the growth of (Pr,Sr)MnO_3 thin films on Pr0 and MnO_2 surfaces is easy to occur under the growth conditions. A: The ferromagnetism of the alloy is dominated by the ferromagnetism at low temperature. NdGaO_3(110) is a thin film with lattice unconformity and sharp interface. SrTiO_3(001) is used as a substrate, and the lattice disconformity of the interface, the in-plane pressure contraction, and the magnetic resistance effect of the different causes are measured. The temperature dependence of absorption, the change of magnetic order and conductivity characteristics, the shift of large particle size and particle strength, the correlation between absorption and particle size, the measurement of metal-insulator shift and magnetic shift, and the importance of particle size and particle size associated with particle size and particle size are discussed.