金属相酸化バナジウムの量子臨界点近傍におけるスピン・軌道揺らぎのNMRによる研究

金属相氧化钒量子临界点附近自旋和轨道涨落的核磁共振研究

基本信息

批准号：
12740218
负责人：
菊地淳
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo University of Science
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740218/
关键词：
酸化バナジウム核磁気共鳴金属絶縁体転移

项目摘要

金属絶縁体転移を示す酸化バナジウムV_2O_3のV原子サイトにTi原子置換を施し金属相を安定化した(V_<1-x>Ti_x)_2O_3系における反強磁性秩序出現の機構について、核磁気共鳴(NMR)法を用い微視的観点からの解明を目指している。金属絶縁体転移境界領域を含む幅広い組成域についての粉末試料に対する磁化率測定及び^<51>V核NMR測定から、Ti置換による金属相への転移は量子臨界的ではなく不連続的(一次転移的)であること、また、金属相においても電子状態は空間的に一様ではないことを明らかにした。本年度はさらに詳細な局所的電子状態についての知見を得るため、境界組成である(V_<0.95>Ti_<0.05>)_2O_3(全温度領域で金属相)の単結晶についてのNMR測定を行った。ゼロ磁場におけるNMR信号の探索及びNMRスペクトルの測定から、反強磁性金属相において内部磁場の異なる2種類のV原子サイトの存在を示唆する結果を得た。信号・雑音比(S/N比)の不足のため常磁性相における信号の観測には至っておらず、受信感度の向上及び実験条件の確定を現在進めている。この他(V_<1-x>Ti_x)_2O_3系との比較の観点から、原子置換により絶縁体相が安定化される(V_<1-x>Al_x)_2O_3系の粉末試料を合成し、反強磁性絶縁相における^<51>V核NMR測定を行った。その結果、Ti置換系で見られたような局所的環境の明確に異なるV原子サイトはAl置換系には存在しないことが分かった。また、C_<r2>O_3のCr原子サイトに少量のV原子を置換した系にみられるV_2O_3に比し磁気モーメントの大きなV原子サイトは、Al置換によっては発生しないことが明らかになった。

我们的目的是阐明在（V_ <1-X> TI_X）_2O_3系统中抗铁磁序的出现机制，其中使用核磁共振（NMR）方法，从微观的角度出发，氧化物氧化物钒V_2O_3的V原子位点表现出金属绝缘体过渡。易感性测量值和 ^<51> V核NMR测量粉末样品的各种组合物（包括金属绝缘子过渡边界区域）表明，由于TI取代而导致的金属相的过渡是不连续的（一阶过渡），而不是量子关键的，并且该电子状态在金属相中并不均匀。为了获得有关局部电子状态的更详细的知识，在边界组成的单晶（V_ <0.95> TI_ <0.05>）_ 2O_3（整个温度范围内的金属相）上进行了NMR测量。在零磁场上搜索NMR信号和NMR光谱的测量结果表明，存在两个V原子位点，具有不同的内部磁场在抗磁性金属相中。由于缺乏信噪比（S/N比），在顺磁相中尚未观察到信号，目前正在努力提高接收敏感性并确认实验条件。鉴于与（V_ <1-X> TI_X）_2O_3的其他比较，合成了绝缘体稳定的（V_ <1-x> al_x）_2O_3系统的粉末样本，合成了原子替代的绝缘体阶段，并且合成了 ^<51> v nmr测量阶段。结果，发现具有截然不同的本地环境（例如Ti替代系统中看到的）v原子站点不存在于Al替代系统中。还揭示了与在系统中发现的V_2O_3更大的磁矩的V原子位点，在该系统中，少量V原子被C_ <r2> O_3的CR原子位点代替，而Al替代未产生。