パイロクロア型モリブデン酸化物のスピン秩序と磁気輸送特性の研究

烧绿石型氧化钼的自旋序与磁输运特性研究

基本信息

批准号：
12740212
负责人：
三好清貴
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、パイロクロア型酸化物R_2Mo_2O_7(R=Y,希土類)の単結晶試料を作製し、様々な物性測定を通して系のスピン秩序と磁気輸送現象の起源の解明を目指してきた。本研究により得られた主な成果は以下の通りである。1.格子定数の小さいR=Y, Tb-Hoの系は、スピングラス(SG)様な半導体であることが明らかとなった。電気抵抗は熱活性型のρ=ρoexp(Eg/kT)の式に従い、Egは系の格子定数とともに単調減少する。またR=Yの系では、ベクトルSGで予言される磁場中相境界線AT-lineおよびGT-lineの存在を明らかにし、さらにR=Tbの系では非線型磁化率の負の発散を観測した。また直流磁化の温度履歴の大きさや低温比熱の振舞から、R-Mo間の磁気的な相互作用は系の格子定数の減少とともに弱くなることが示唆された。2.格子定数の大きいR=Nd-Gdの系では、電気抵抗の金属的な挙動が単結晶試料を用いることによって初めて精密に観測された。特に金属-絶縁体の相境界近傍に位置するR=Gdの系においては、モット転移近傍の系でしばしば見られるように電気抵抗が室温付近で飽和する振舞が観測された。また磁性については、R=Nd, Smの系とは対照的に強磁性的な転移に対応する比熱の異常や直流磁化の急峻な立ち上がりは観測されなかった。3.置換型単結晶試料(Sm_<1-x>Tb_x)_2Mo_2O_7では、x=0.75〜0.8を境界として磁性と電気的特性が同時に変化する様子が観測され、強磁性と金属的伝導の間には確かに相関があることが示された。また相境界近傍のx=0.75の試料に対して圧力下(<1.5GPa)で直流磁化と電気抵抗測定を行ったところ、系の磁性は加圧に伴いSG様に、電気伝導はより金属的になる傾向が示唆された。今後さらに高圧力下での物性測定と構造解析を行い、強磁性金属相の起源を解明したい。

在这项研究中，我们制备了甲状腺型氧化物的单晶样品R_2MO_2O_7（R = Y，稀土），目的是通过各种物理特性测量来阐明系统的自旋顺序和磁性传输现象的起源。从这项研究中获得的主要结果如下。 1。已经揭示了带有小晶格常数的r = y，tb-ho系统是一种类似于spinglass（SG）样的半导体。电阻遵循热活动方程ρ=ρoexp（例如/kt），例如，随着系统的晶格常数，单调降低。此外，在R = Y系统中，揭示了Vector SG预测的磁场中的相边界线处于线路线和GT线，并且在R = TB系统中，观察到非线性易感性的负差异。此外，DC磁化的温度历史和低温比热的行为的大小表明，随着系统晶格常数的降低，R-MO之间的磁相互作用变得较弱。 2。在具有较大晶格常数的系统中，首次使用单晶样品精确地观察到电阻的金属行为。特别是，在位于金属 - 绝缘体的相边界附近的R = GD系统中，观察到室温附近电阻饱和的行为，正如Mott Transition附近的系统中经常看到的那样。另外，就磁性而言，与R = ND和SM系统相反，未观察到与铁磁性转变相对应的特定热量或DC磁化突然上升的异常。 3。在替代单晶体样品（sm_ <1-x> tb_x）_2MO_2O_7中，可以观察到磁性和电性能以x = 0.75至0.8的边界而变化，表明铁磁性和金属传导之间存在相关性。此外，在压力下（<1.5GPA）下，在X = 0.75附近的样品上进行了直流磁化和电阻测量，这表明系统的磁性特性倾向于随着压力而变成SG样，并且电导率变得更加金属。将来，我们想进一步测量物理性质并在高压下分析结构，以阐明铁磁金属相的起源。