ペロフスカイト型マンガン酸化物におけるAサイトランダムネスと構造及び物性の関係

钙钛矿型锰氧化物A位随机性与结构和物理性能的关系

• 批准号: 04F04681
• 负责人: 上田 寛
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04681/
• 关键词: ペロフスカイトマンガン酸化物; バナジウム酸化物; 結晶構造; 磁性; 遷移金属酸化物; ペロフスカイトMn酸化物; Aサイトランダムネス; 巨大磁気抵抗効果; 電荷軌道整列; 金属絶縁体転移

ペロフスカイト型マンガン酸化物では、電荷軌道整列や巨大磁気抵抗効果などの顕著な性質とAサイトに2価と3価のイオンが混在する局所的な電荷・構造の乱れとの関係が問題となっている。そこで、当初、色々なAサイトランダムネスを持つ試料の湿式低温合成に挑んだが、純粋な試料を得るごとが困難であった。そこで、従来の乾式による合成を行い、その構造および電磁気物性の評価を行った。Aサイトが秩序化している状態では電荷軌道整列状態が安定で、そこで、少しの乱れを導入することにより、室温での巨大磁気抵抗を実現させることに成功した。一方、新規バナジウム酸化物の開発研究を行い、V_3O_7の単結晶育成に成功し、その磁気異方性を明らかにした。結果、この物質は強磁性相互作用を主にした反強磁性体であり、低磁場で容易にスピンフロップを示すことを明らかにした。また、その結晶構造から磁気相互作用を類推し、スピン構造を提唱した。また、合成が困難で構造および物性が未知であったV_4O_9についてV_2O_5のSによる還元を利用した低温合成に成功し、粉末X線回折および電子顕微鏡観察を基に、その大まかな構造の決定に成功した。その構造は、V_2O_5から酸素を取り除きその空格子点を秩序配列したブロック構造を持ち、従来考えられていたシア構造ではないことを明らかにした。伝導性からはこの物質が絶縁体で、磁気的には、バナジウム酸化物には珍しいスピンギャップ系であることを見出した。構造との関係から、それがV^<4+>-V^<4+>ダイマーに起因することを提唱した。これらの成果は、現在、論文を準備中である。

在钙钛矿型锰氧化物中，它们的突出特性（例如电荷轨道对齐和巨大磁势效应）以及局部电荷和结构障碍之间的关系是一个问题。因此，最初，我们试图创建具有各种A位置随机性的样品的湿低温合成，但是很难获得纯样品。因此，进行了常规的干合成，并评估了其结构和电磁特性。当订购A站点时，电荷轨道对齐是稳定的，并且通过引入轻微的干扰，我们成功地在室温下实现了巨大的磁势。同时，对新的氧化钒进行了研究，并成功地生长了V_3O_7的单晶，揭示了其磁各向异性。结果，发现该材料是一种主要涉及铁磁相互作用的抗铁磁材料，并且很容易在低磁场中表现出自旋流量。此外，从晶体结构中推断出磁相互作用，并提出了自旋结构。此外，对于很难合成并且具有未知的结构和物理特性的V_4O_9，我们使用S s降低了V_2O_5，成功地合成了低温，我们成功地确定了基于粉末X射线衍射和电子显微镜的结构的粗糙结构。已经揭示了该结构具有一个块结构，其中从V_2O_5中除去氧气，并以有序的排列排列空位​​，并且不是以前认为的剪切结构。从电导率中发现，该材料是一种绝缘子，并且在磁性上是一种自旋间隙系统，对于钒氧化物而言很少见。已经提出，这是由于v^<4+> -v^<4+>二聚体，由于其与结构的关系。这些结果目前正在准备论文中。