強相関リラクサー物質の開拓とその相制御

强相关弛豫物质的开发及其相位控制

基本信息

批准号：
07J03413
负责人：
酒井英明
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

ペロブスカイト型マンガン酸化物では、強磁性金属相と電荷軌道整列絶縁体相の異なる二相が競合している。相境界(臨界点)近傍の物質では、磁場印加や不純物ドープに対して、二相の転換が生じるため巨大応答が現れる。例えば、不純物効果に関して、電荷軌道整列相が数%のCrドープにより融解し、強磁性金属相が誘起されることが知られている。これとは反対に、近年我々は強磁性金属相における不純物効果を調べ、Feドープが強磁性金属を弱体化させ電荷軌道整列を誘起することを見出した。このような効果は、臨界点付近の物質のみで確認されており、本年度の研究ではさらにその普遍性を解明するため、R0.6Sr0.4Mn03なる強磁性金城(R=La,Nd,Sm)-短距離電荷軌道整列スピングラス絶縁体(R=Gd)の臨界系にてFeドープ効果を調べた。本系はRを変化させバンド幅を減少させることにより、強磁性転移温度を375Kから120Kまで幅広く変えられるため、Feドープ効果の変化を系統的に調べることができる。強磁性金属を示すR=La-Smでは、Feドープにより強磁性転移温度は急激に減少し、スピングラス絶縁体相が現れる。透過型電子顕微鏡やラマン散乱測定により、これらのスピングラス相では電荷軌道整列相関が発達していることが明らかとなった。さらに、R=Gdにおける不純物効果についても詳細に調べた。Feドープでは顕著な効果が現れないが、Crドープでは短距離電荷軌道整列状態が破壊され強磁性金属が誘起されることが観測された。以上より、FeとCrの対照的なドープ効果は、系のバンド幅やホール濃度、秩序相の相関長などによらず普遍的に成立することがわかった。本成果は、マンガン酸化物の相競合状態を、不純物の種類を変化させることにより双方向に制御できることか示唆しており、磁場かどか用いかい新たな臨界状態相制御法を確立する結果となった。

在钙钛矿型锰氧化物中，两个具有不同铁磁金属相的相位和电荷 - 针线对象一致的绝缘体相竞争。在相边界附近的材料（临界点）中，由于将两个阶段转换为磁场应用或杂质掺杂，因此出现了巨大的响应。例如，众所周知，关于杂质效应，电荷轨道对准阶段被数百分之几的掺杂融化，从而导致铁磁金属相被诱导。相反，近年来，我们研究了铁磁金属相中的杂质效应，发现Fe兴奋剂削弱了铁磁金属并诱导电荷轨道对齐。仅在关键点附近的材料中得到证实，在今年的研究中，为了进一步阐明其普遍性，我们研究了FERomagnetic Kinjo（R = La，nd，nd，SM）的Fe掺杂效应 - 旋风旋风旋风旋风旋转式旋转玻璃绝缘子（R = GD），称为R0.6SSR0.4MN03.4MN03。通过更改R和减少带宽，该系统可以从375K到120K不等，从而可以系统地检查Fe掺杂效应的变化。在表现出铁磁金属的R = LA-SM中，铁磁过渡温度由于Fe掺杂而迅速降低，从而导致旋转玻璃绝缘体相。透射电子显微镜和拉曼散射测量结果表明，在这些spinglass相中，电荷轨道比对相关性发生了。此外，还详细研究了R = GD时的杂质效应。尽管Fe掺杂没有显示出任何显着影响，但观察到Cr掺杂会破坏短距离电荷轨道对准状态并诱导的铁磁金属。从上面可以发现，无论系统带宽，孔浓度和相关长度如何，Fe和Cr的对比掺杂效应都是普遍确定的。该结果表明，是否可以通过更改杂质的类型来双向控制锰氧化物的竞争状态，从而建立了使用磁场或消声器建立一种新的临界状态相控制方法。