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。

核磁共振（我们的目标是使用核磁共振（NMR）方法从微观角度阐明这一点。对宽成分范围（包括金属-绝缘体转变边界区域）的粉末样品进行的磁化率测量和 51 V 核磁共振测量表明，由于 Ti 取代而向金属相的转变不是量子临界的，而是不连续的（首先还表明，即使在金属相中，电子状态在空间上也不是均匀的。今年，为了获得有关局域电子态的更详细信息，我们对边界成分为(V_<0.95>Ti_<0.05>)_2O_3（所有温度范围内的金属相）的单晶进行了NMR测量。通过零磁场下核磁共振信号的搜索和核磁共振谱的测量，我们得到的结果表明反铁磁金属相中存在两种具有不同内部磁场的V原子位点。由于缺乏信噪比（S/N比），我们还无法观测到顺磁相的信号，目前我们正在致力于提高接收灵敏度和确定实验条件。从与其他(V_<1-x>Ti_x)_2O_3体系比较的角度出发，我们合成了(V_<1-x>Al_x)_2O_3体系的粉末样品，其中绝缘体相通过原子取代得到稳定，并得到在铁磁绝缘相中进行 51 V核NMR测量。结果发现，在Ti取代体系中观察到的具有明显不同局部环境的V原子位点在Al取代体系中并不存在。此外，还发现，在用少量V原子取代C_<r2>O_3的Cr原子位点的体系中发现的、具有比V_2O_3更大的磁矩的V原子位点不会产生。通过Al替代。