遷移金属酸化物における軌道自由度と磁性-誘電性-結晶構造の相関

过渡金属氧化物轨道自由度与磁-介电-晶体结构的相关性

• 批准号: 07J06353
• 负责人: 鈴木 健士
• 金额: $ 1.15万
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J06353/
• 关键词: 遷移金属酸化物; 軌道自由度; ラマン散乱; 光学反射率; 交差相関現象; 金属絶縁体転移; 軌道整列; 誘電率磁場依存性; 歪磁場依存性

本研究は、軌道自由度を有する遷移金属酸化物における磁性-誘電性-結晶構造の相関現象の観測及び解明を目的としている。特に本年度は、光学測定を通じ、スピン・軌道の秩序化に伴う電子状態の変化を明らかにする事を主な目的とした。まず、スピン-軌道が同時に秩序化するMnV_2O_4の光学反射率測定を行った。その結果、スピン-軌道が秩序化する温度以下で光学伝導度の顕著な変化が観測された。これは、隣接V間のMottギャップ励起がスピン・軌道整列に伴い変化するためであると解釈した。また、ラマン散乱測定においてもスピン・軌道整列に伴い、ピークの出現及び強度の増大が観測された。特に、低エネルギー領域(170cm^<-1>及びその倍の波数)に観測されたピークの出現については、非弾性中性子散乱の結果及びラマン散乱で観測された対称性から、磁気励起(1マグノン及び2マグノン励起)によるものと解釈した。本研究で得られた軌道・スピン結合系の励起状態に対する知見は、軌道-スピンの物理を解明する上で重要な成果となると期待できる。更に、Vが形式的に非整数価数をとるBaV_<10>O_<15>も研究対象として選んだ。この物質では、構造相転移を起こす温度において、電気抵抗率に3桁に及ぶトビを示す異常が観測されており、この転移に伴う電子構造の変化を明らかにする事は、電荷の自由度と軌道の自由度との結合を解明する上で重要な知見となる。この目的の為に、赤外領域の光学反射率測定系を立ち上げ、赤外領域から可視領域までの光学反射率測定を行った。その結果、構造相転移温度においてギャップが開き、電気抵抗率の変化が金属絶縁体転移による事が明らかになった。また、光学伝導度は異方的である事も明らかになった。更に、放射光X線回折実験によりVが三量体を形成している事を示唆する結果が得られており、これが金属絶縁体転移の起源であると考えられる。

This study は, orbital degrees of freedom を す る migration metal acidification content に お け る magnetic - induced electrical - crystalline phase structure の masato phenomenon の 観 and び interpret を purpose と し て い る. Special に は this year, optical measurement を じ, ス ピ ン, orbital の bringing に with う electronic state の variations change を Ming ら か に す る を Lord な purpose と し た. Youdaoplaceholder0, スピ が - orbit が simultaneously に order するMnV_2O_4 <s:1> optical reflectance measurement を row った. そ の results, ス ピ ン - orbit が bringing す る temperature below で optical 伝 conductance の 顕 the な variations change が 観 measuring さ れ た. <s:1> れ れ, 隣 connected to V, <s:1> Mottギャップ excitation, がスピ がスピ · the entire train of the track に accompanied by に transformation, するためであると decomposition, た. Determination of ま た, ラ マ ン scattered に お い て も ス ピ ン, track the whole column に い, ピ ー ク の appear and び strength の raised big が 観 さ measurement れ た. に, low エ ネ ル ギ ー field (170 cm ^ < 1 > and び そ の times の wave number) に 観 measuring さ れ た ピ ー ク の appear に つ い て は, non 弾 temper scattered の results and び ラ マ ン scattered で 観 measuring さ れ た said sex seaborne か ら, magnetic 気 wound up (1 マ グ ノ ン and び 2 マ グ ノ ン excitation) に よ る も の と solution 釈 し た. This study で have ら れ た orbit, ス ピ ン combination is の excitation state に す seaborne る knowledge は, rail - ス ピ ン の physical を interpret す る で important な results on と な る と expect で き る. For the に non-integer 価 numbers in the form of に and Vが, をとるBaV_<10>O_<15> に, the research object と て て should be selected as んだ. こ の material で は, planning construction phase shift を こ す temperature に お い て, electric に 3 truss に 気 resistance rate and ぶ ト ビ を shown abnormal す が 観 measuring さ れ て お り, こ の planning move に with う の electronic structure - the を Ming ら か に す は る, charge の freedom と orbit の freedom と の combining を interpret す る で important な knowledge と な る. こ の の to に, red outside areas の optical reflectivity measurement system on を made ち げ, red outside areas か ら visual field ま で の optical reflectivity measurement line を っ た. そ の results, planning construction phase shift temperature に お い て ギ ャ ッ プ の 気 が き, electricity resistance rate - the が metal never try body move planning に よ る matter が Ming ら か に な っ た. The である matter of である anisotropic また of optical 伝 conductance また clearly states ら になった になった. More に, radiation X-ray inflexion light be 験 に よ り V が を three quantity body formation し て い を る things in business す る results ら が れ て お り, こ れ が metal never try body move planning の origin で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

FeV_2O_4単結晶における結晶学的ドメインの磁場制御

FeV_2O_4单晶晶域的磁场控制

• 发表时间: 2007
• 作者: 鈴木健士;他
• 通讯作者: 他

Change of optical conductivity spectra with orbital ordering in spinet MnV_2O_4

尖晶石MnV_2O_4中电导率随轨道排序的变化

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Suzuki;M. Katsumura;M. Ryose;T. Katsufuji
• 通讯作者: T. Katsufuji

Magnetic excitations and orbital physics in the ferrimagnetic spinels Mn B2 O4 (B=Mn,V)

• DOI: 10.1103/physrevb.77.054412
• 发表时间: 2008-02
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: J-H. Chung;J. Kim;Seungh-Hun Lee;Taku J. Sato;T. Suzuki;M. Katsumura;T. Katsufuji

マルチフェロイックMnWO_4における第2高調波測定

多铁性 MnWO_4 的二次谐波测量

• 发表时间: 2008
• 作者: 鈴木健士;能上絢香;勝藤拓郎
• 通讯作者: 勝藤拓郎

スピネル型MnV_2O_4における光学特性と軌道整列

MnV_2O_4 型尖晶石的光学性质和轨道排列

• 发表时间: 2009
• 作者: 鈴木健士;窪田遼;勝藤拓郎
• 通讯作者: 勝藤拓郎