Ni系酸化物の高濃度キャリア領域の物性と磁気抵抗

镍基氧化物高浓度载流子区的物理性质及磁阻

基本信息

批准号：
12046237
负责人：
生田博志
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (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

従来からLa_<2-x>Sr_xNiO_4には多数の研究があるが、単結晶育成はx<0.6でしか報告されていない。これに対し、我々はREサイトを置換したRESrNiO_4(RE=Pr,Nd,Sm,Eu)単結晶の作製に成功した。さらに、NdSrNiO_4では2K,9Tで約85%もの負の磁気抵抗効果を観測したのに対し、RE=Nd以外の磁気抵抗効果は同じ条件で1%程度しかない。そこで、本年度はキャリア量を変化させて物性の全体像を把握することと、Nd系で観測された大きな負の磁気抵抗効果の発現機構を探るためにRE_<2-x>Sr_xNiO_4(RE=Pr,Nd,Sm)単結晶を作製し、輸送現象、磁性、結晶構造、電子構造などを調べた。Nd_<2-x>Sr_xNiO_4の抵抗率は、x=0.5を境に高ドープ領域では面内、c軸方向共に急激に小さくなった。また、0<0.5では抵抗率の異方性が小さいが、これはLa系に比べて面内抵抗が大きいためである。さらに、x=0.33の抵抗率の温度依存性はRE=Pr, Ndは電荷整列相の存在を示唆しているが、Sm系ではそのような振る舞いは観測されなかった。これはキャリアの動き易さを反映していると考えられる。一方、RE=Ndの磁化率は低温でピークを持ち、この温度以下で抵抗率が特に急激に増大したが、他のRE元素の系ではこのような振る舞いはみられなかった。Nd系ではSrの広い範囲で大きな磁気抵抗効果を観測した。さらに、Nd系の分光測定の結果からNd, Ni, Oが混成軌道を形成していることが示唆された。これらの実験結果から、Nd4f電子と伝導電子の間のcf相互作用が、RE=Ndに特有な急激な抵抗率の上昇や磁気抵抗効果、磁化率の振る舞いに関わっていると考えられる。また、Pr系ではむしろ近藤効果と競合するRKKY相互作用が働いていることが考えられる。

关于LA__ <2-X> sr_xnio_4的研究有许多研究，但仅在x <0.6时报道了单晶生长。相比之下，我们已成功制造了RESRNIO_4（RE = PR，ND，SM，EU）单晶更换了位置。此外，虽然NDSRNIO_4观察到2K和9T时的负磁性效应约为85％，但在相同条件下，RE = ND以外的磁势效应仅约1％。因此，今年为了通过改变载体的量来了解整体物理特性，并探索在ND系统中观察到的大型负磁磁性效应的机制，RE_ <2-X> sr_xnio_4（re = pr，pr，nd，nd，sm）被制备，并制备了传输现象，磁化现象，晶体结构，晶体结构，电子，电子，电子，电子，电子结构等。 ND_ <2-x> sr_xnio_4的电阻率突然在x = 0.5的高度掺杂区域的平面和c轴方向下降低。此外，在0 <0.5时，电阻率的各向异性很小，这是因为平面电阻大于LA系统的电阻。此外，X = 0.33的电阻率的温度依赖性表明RE = PR和ND具有与电荷对齐相位的相位，但是在SM系统中未观察到这种行为。人们认为这反映了载体的运动性。另一方面，在低温下，RE = ND峰的磁敏感性尤其低于此温度，但在其他RE元素系统中未观察到这种行为。在ND系统中，在广泛的SR范围内观察到了巨大的磁化效应，此外，ND系统的光谱测量表明ND，Ni和O形成的混合轨道。从这些实验结果中可以认为，ND4F电子与导电电子之间的CF相互作用参与电阻率，磁化效果的突然增加以及磁敏感性的行为，这对于RE = ND是独特的。此外，人们认为，在公关系统中，与近托效应竞争的Rkky互动正在起作用。