权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

強相関マンガン酸化物における電子相転移の原子スケール学理の構築

强相关锰氧化物中电子相变的原子尺度理论构建

基本信息

批准号：
12J09797
负责人：
清水亮太
金额：
$ 2.32万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，走査トンネル顕微鏡/分光法(STM/STS)によって確認された強磁性金属La0.75Ca0.25MnO3/SrTiO3(100)薄膜における表面絶縁化について，理論計算によりその金属-絶縁体転移の機構を解明し，表面・界面において良好な強磁性金属状態を実現するための指針を検討した．まず，Caをドープしない母物質のモット絶縁体LaMnO3について検討し，STO基板によるストレインのかかったtetragonal相を初期値として構造最安定化を行った．すると，初期値のtetragonal相がエネルギー極小値をとるため，面内の異方性を反映したzigzag構造をとり得ず，金属的な表面状態が確認され，STM像及びトンネルスペクトルともに再現しなかった．そこで，表面のzigzag構造がバルクのorthorhombic構造に由来すると考え，バルク体の構造データを初期値として表面最安定化を行った．すると，バルクを反映して面内で異方的な構造をとり，STMシミュレーションにおいても当該zigzagを再現した．これをもとに，Caのドーピングについて考察した．置換サイトを変えて全エネルギーの深さ依存性を計算した結果，Caは表面近傍よりも深い位置で置換されやすいことがわかった．これはイオン半径の差によるMnOx正八面体の傾斜に起因する．またCa置換による大きな正八面体傾斜はSTM像のzigzag構造を消失させた．すなわち，エネルギー的にCaが表面近傍を好まない点はSTMの現象論からも支持される．このように表面・界面では，薄膜内部で想定される構造や組成比とは必ずしも一致せず，より精緻なデバイス設計が求められる．

This year, we investigated the surface insulation of ferromagnetic metal La0.75Ca0.25MnO3/SrTiO3 (100) thin films by STM/STS, analyzed the mechanism of metal-insulator transition by theoretical calculation, and discussed the index of good ferromagnetic metal state in surface and interface. The initial phase of the tetragonal phase of the STO substrate is the most stable phase of the structure. In the initial phase, the tetragonal phase is generated at a minimum value, and the anisotropy in the plane is reflected in the zigzag structure. The surface state of the metal is confirmed, and the STM image and the tetragonal phase are reproduced. Therefore, the zigzag structure of the surface is the origin of the orthhombic structure of the Balku, and the structural data of the Balku body is at its initial value and the surface is the most stable. In this case, the zigzag is reproduced when the zigzag is reflected in the in-plane structure. This is the first time I've ever seen a woman. The result of calculation of the deep dependency of the substitution is that the substitution is close to the surface. The difference between the radii of MnOx is due to the inclination of MnOx octahedra. Ca substitution causes large octahedral tilt STM images and zigzag structures to disappear. The phenomenon of STM is supported by the theory of Ca ~(2 +) near the surface. The surface and interface of the thin film are opposite, the structure and composition ratio of the thin film are opposite, and the design of the thin film is opposite.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

La0.7Ca0.3MnO3薄膜表面における構造・電子状態の原子スケール観察

La0.7Ca0.3MnO3薄膜表面结构和电子态的原子尺度观察

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
R. Ichikawa;H. Kimura;K. Hayashi;H. Inaba;K.Minoshima;and T. Yasui;鍵裕之・高橋修也・三村耕一・篠崎彩子・小松一生・藤本千賀子・孫語辰;清水亮太，岩谷克也，大澤健男，中村俊也，安藤康伸，南谷英美，渡邉　聡，一杉太郎
通讯作者：
清水亮太，岩谷克也，大澤健男，中村俊也，安藤康伸，南谷英美，渡邉　聡，一杉太郎

Nd_<0.6S>r_<0.4>MnO_3薄膜のSTM観察における成長時の酸素分圧依存性

Nd_<0.6S>r_<0.4>MnO_3薄膜生长过程中STM观察的氧分压依赖性