基底一重項をもつ酸化物励起磁性の研究

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基底一重項をもつ鉄族酸化物の励起磁性を強磁場ESR、低温X線回折、共鳴光電子分光の立場から明らかにする目的で、LaCoO3の強磁場ESR測定を行い、成果をとりまとめフィジカルレビューB誌に論文投稿中である。成果の要点は、これまで明らかにされていなかったLaCoO3の励起状態について、強磁場ESR測定から約140Kの励起エネルギーをもつ3重項状態であることを同定し、この系のスピン転移の本質を明らかにしたことである。現在、厳しい査読を受けているが、近々受理されると思っている。また、本年度は、LaCoO3にYを置換した試料を作製し、LaとYのイオン半径の違いによる化学的圧力効果の研究を行った。その結果、先ず、Yの固溶は10%以下であることが判った。次に、Y濃度8%以下の試料において、低スピン状態への転移を示唆する帯磁率のピークがY濃度の増加とともに系統的に高温側にシフトしていく結果が得られ、化学的圧力効果が起きていることを見いだした。一方、Y10%の試料については、低スピン状態を示す帯磁率のピークは観測されず、4Kまでキュリーワイス則に従う常磁性を示す。これは、格子歪みにより、局所的に結晶の対称性が低下したことに依るかもしれない。現在、この試料の単結晶作製を行っている。これらの系の他に、本年度は、マンガン酸化物の電荷整列相転移に着目し、Pr0.5Ca0.5MnO3の高周波電磁応答測定を行った。その結果、電荷整列時に観測される大きな電気抵抗の変化の他に、電荷再配列に伴う高周波誘電異常をはじめて観測した。これについては本年度仙台で開かれた、「軌道自由度を持つ強相関系国際会議」で発表し、JPSJ誌に掲載予定である。