マンガン酸化物の電荷/軌道秩序状態と相分離に関するナノ構造

与锰氧化物的电荷/轨道排序和相分离相关的纳米结构

• 批准号: 12046232
• 负责人: 森 茂生
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Osaka Prefecture University (2001)Tokyo Institute of Technology (2000)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12046232/
• 关键词: マンガン酸化物; 強相関電子系; 遷移金属酸化物; ナノ構造; 電荷秩序; 透過電子顕微鏡; 電子回折法; 強相関電子系物質; 電荷・軌道秩序状態; 相分離

強相関電子系物質である遷移金属酸化物は、固体内の電子が持つ内部自由度である電荷、軌道、スピンに加えて、格子系との強い相互作用により、超伝導特性や金属-絶縁体転移、巨大磁気抵抗効果、電荷・軌道秩序構造などの種々の特異な物理的特性を示す。最近、マンガン酸化物で見出された電子の局在性に起因した電荷秩序構造と電子の遍歴性に起因した強磁性金属状態の共存状態(相分離状態)が見出され、巨大磁気抵抗効果や金属-絶縁体転移と強く相関していることが明らかになってきている。本研究では、マンガン酸化物での相分離状態及び電荷・軌道秩序構造に関するナノ構造について主に透過型電子顕微鏡を用いて研究を行った。以下今回行った研究で得られた主な成果成果について示す。(1)マンガン酸化物のMnサイトの一部をCrイオンで置換することによって得られるNd_<0.5>Ca_<0.5>Mn_<1-y>Cr_yO_3において、Crで2%置換することにより絶縁体-金属転移が誘発されることを見出すとともに、ローレンツ電子顕微鏡観察を行うことにより数十nmサイズの強磁性領域と電荷・秩序構造が共存する電子相分離状態の直接観察に成功し、電子相分離の実態をはじめて実空間像として示した。(2)(La_<5/8-x>Pr_x)Ca_<3/8>MnO_3での相分離状態における強磁性磁区構造観察を行い、ミクロンサイズで強磁性金属状態と電荷秩序構造が共存していることを明らかにした。

Strong phase masato an electronics material で あ る migration metal acidification は, solid の electronic が hold つ internal degrees of freedom で あ る charge, orbital, ス ピ ン に plus え て, lattice と の strong い interaction に よ り, super 伝 guide features や metal - never try planning to move, huge magnetic 気 resistance working order with fruit, charge, orbit な ど の kind 々 の specific を shown す な physical characteristics. Recently, マ ン ガ ン acidification content で shows さ れ た electronic の bureau in the sexual に cause し た charge order tectonic と electronic の time phase and cause sexual に し た strong magnetic metal の coexistence state separating the (state) が shows さ れ, huge magnetic 気 resistance unseen fruit や metal - never try body strong planning move と く phase masato し て い る こ と が Ming ら か に な っ て き て い る. This study で は, マ ン ガ ン acidification content で の phase separation condition and び order with charge, orbit に masato す る ナ ノ tectonic に つ い て type main に through electronic 顕 micromirror を with い を line っ て research た. The following is the られた main な result of the った study で obtained in this row. The に な て て て is shown in す. (1) マ ン ガ ン acidification content の Mn サ イ ト の a を Cr イ オ ン で す replacement る こ と に よ っ て have ら れ る Nd_ < 0.5 > Ca_ < 0.5 > Mn_ < 1 - > y Cr_yO_3 に お い て, 2% Cr で す replacement る こ と に よ り never try body - metal planning move が 発 lure さ れ る こ と を shows す と と も に, ロ ー レ ン ツ Electronic 顕 micromirror 観 examine を line う こ と に よ り tens of nm サ イ ズ の order structure, strong magnetic field と charge が coexistence す る electronic phase separation condition の 観 directly examine に し successful, electronic phase separation の state be を は じ め て be space like と し て in し た. (2) (La_ < - > x 5/8 Pr_x) Ca_ > < 3/8 MnO_3 で の separate state に お け る strong magnetic magnetic area tectonic line 観 examine を い, ミ ク ロ ン サ イ ズ で strong magnetic metal state と charge order tectonic が coexistence し て い る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

R.Shoji,S.Mori,N.Yamamoto: "Phase separation and destabilization of Charge-Ordered State in Cr^-doped Manganites"J.Phys.Soc.Jpn. 70. 267-271 (2001)

R.Shoji，S.Mori，N.Yamamoto：“Cr ^ 掺杂锰矿中电荷有序态的相分离和不稳定”J.Phys.Soc.Jpn。

A.Machida,Y.Moritomo,S.Mori,A.Nakamura: "Electronic phase diagram in band widthcontrolled width controlled manganites"Physica B. 281. 524-525 (2000)

A.Machida、Y.Moritomo、S.Mori、A.Nakamura：“带宽控制的锰酸盐中的电子相图”Physica B. 281. 524-525 (2000)

K.Matsuno et al.: "Charge Ordering in the Geometrically Finstratel Spinel AlU_2O_4"Journal of the Physial Society of Japan. 70・6. 1456-1459 (2001)

K.Matsuno 等：“几何 Finstratel 尖晶石 AlU_2O_4 中的电荷排序”日本物理学会杂志 70・6（2001 年）。

森 茂生: "マンガン酸化物の電荷・軌道秩序構造と相分離状態"電子顕微鏡. 3月号(掲載予定). (2002)

Shigeo Mori：“氧化锰的电荷/轨道有序结构和相分离状态”电子显微镜三月号（待出版）。

S.Mori: "Impurity effect on the charge-ordered state in manganites"Journal of Physics and Chemistry of Solids. (in press). (2002)

S.Mori：“杂质对锰酸盐中电荷有序态的影响”固体物理与化学杂志。