ペロブスカイト型構造を有する強相関電子系酸化物における電子相分離状態とその安定性

钙钛矿结构强关联电子氧化物中的电子相分离状态及其稳定性

• 批准号: 01J08567
• 负责人: 荒尾 正純
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J08567/
• 关键词: ペロブスカイト型構造; 強相関電子系酸化物; 電子相分離; 構造相転移; ヤーンテラー型; 透過型電子顕微鏡; ヤーンテラー歪

1.強相関電子物質では、強相関絶縁体にホールを導入し、通常の金属相へ移行する際の遷移領域において、電子相分離やストライプ構造等のナノスケールオーダーの2相分離状態が存在する。前年度までに我々は、共存する2相のうち、強相関絶縁体であるRTiO_3(R:希土類イオン)の結晶学的特徴について透過型電子顕微鏡を用いて調べた。得られた結果を踏まえ、本年度はY_<1-x>Ca_xTiO_3の遷移領域の結晶学的特御について明らかにした。従来の報告から、Y_<1-x>Ca_xTiO_3はCa量の増加に伴い、x=0.35付近で絶縁体相から金属相へ相変化する。またこの組成付近の試料では、室温からの温度低下こ伴い絶縁体-金属転移を示す。我々は本酸化物の結晶学的特徴を粉末X線回折法および透過型電子顕微鏡を用いて調べ、絶縁体相および金属相の結晶構造がそれぞれ単斜晶系ならびに斜方晶系であることを見出した。また、遷移領域の試料は室温で単斜晶相と斜方晶相の2相共存であり、温度低下に伴って斜方晶相の体積比率が増大することが分かった。この結果から、本酸化物での絶縁体-金属転移は物性の異なる2相の体積比率変化により生ずると結論付けられる。2.強相関電子系酸化物La_<1-x>Sr_xMnO_3の低ドープ領域には軌道整列相が存在する。この軌道整列はヤーンテラー歪の存在で特徴づけられるが、その詳細は明らかでない。そこで我々は、軌道整列に伴う構造相転移の詳細を、粉末X線回折法および透過型電子顕微鏡を用いて調べた。その結果、軌道整列に伴う構造相転移偉ヤーンテラー歪の導入だけでなく単斜晶歪の導入・斜方晶歪の増加・さらにはLa/Srイオンの変位量の変化を伴うことが理解された。

1. Strong correlation electron substance is introduced into the strong correlation insulator, and the two-phase separation state exists in the migration field during the general metal phase transition, such as the electron phase separation and the electron phase structure. The crystallographic characteristics of RTiO_3(R: rare earth) in the previous year were studied by using a transmission electron microscope. This year, the special characteristics of Y_<1-x>Ca_xTiO_3 in the field of crystallography have been investigated. In recent reports, Y_<1-x>Ca_xTiO_3 is accompanied by an increase in Ca content, x=0.35 is close to the phase transition of the solid phase and the metal phase. The composition of the sample is close to that of the sample at room temperature, temperature drop, and insulation-metal migration. The crystallographic characteristics of these compounds were characterized by powder X-ray diffraction and transmission electron microscopy, and the crystal structure of the solid phase and the metal phase was observed by using the monoclinic system and the orthorhombic system. The sample in the migration domain has a two-phase blue shift between monoclinic and orthorhombic phases at room temperature, and the volume ratio of orthorhombic phases increases at low temperature. The results show that the volume ratio of the two phases varies from one phase to the other. 2. The <1-x>existence of orbital alignment phase in the low-lying region of strongly correlated electron-based acid La_ Sr_xMnO_3 The orbit of the whole array is characterized by the existence of the orbit, the orbit and the orbit. A detailed analysis of the structural phase shift in the orbital alignment and transmission electron microscopy As a result, orbital alignment is accompanied by structural phase shift. The introduction of oblique crystal is accompanied by the increase of oblique crystal. The change of La/Sr is accompanied by understanding.

项目成果

M.Arao, T.Ueno, T.Asada, Y.Koyama, C.Minamisawa, M.Mogi, Y.Inoue: "Crystallographic features in lightly-doped La_<1-x>Sr_xMnO_3"Physica C. In press. (2004)

M.Arao、T.Ueno、T.Asada、Y.Koyama、C.Minamisawa、M.Mogi、Y.Inoue：“轻掺杂 La_<1-x>Sr_xMnO_3 中的晶体学特征”Physica C. 正在出版。

M.Arao, Y.Koyama: "Crystallographic features of RTiO_3 (R : rare-earth ion)"Physica C. (In press).

M.Arao，Y.Koyama：“RTiO_3（R：稀土离子）的晶体学特征”Physica C.（正在出版）。

M.Mogi, Y.Inoue, M.Arao, Y.Koyama: "Features of structural phase transition in La_<1-x>Sr_xFeO_3"Physica C. (In press).

M.Mogi、Y.Inoue、M.Arao、Y.Koyama：“La_<1-x>Sr_xFeO_3 中的结构相变特征”Physica C.（正在出版）。