特異な磁気的挙動を示す新規六方晶ペロブスカイトの探索と物性解明

寻找具有独特磁性行为的新型六方钙钛矿并阐明其物理性质

基本信息

批准号：
16750043
负责人：
土井貴弘
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

项目摘要

六方晶ペロブスカイト関連化合物を新規合成し、その構造・磁気的性質を明らかにした。(1)六方晶Ba_6Ln_2Fe_4O_<15>におけるクラスター磁性酸素欠損型ペロブスカイト派生酸化物Ba_6Ln_2Fe_4O_<15>の構造、磁性の研究を行った。この化合物が、通常のFe^<3+>イオンとしての挙動から大きくかけ離れた磁性を示し、それが結晶構造に由来する四量体Fe_4O_<15>を単位としたクラスター磁性であることを発見した。また、このクラスターが低温で反強磁性的に秩序化することやその磁気構造の決定、さらに、わずか2Tの磁場によってスピン再配列現象を起こす等の異常な磁気的挙動を見いだし、その原因を明らかにすることに成功した。(2)ダブルペロブスカイトCa_2LnRuO_6の合成と磁気的性質ペロブスカイト型酸化物Ca_2LnRuO_6の合成に成功し、LnO_6八面体とRuO_6八面体が交互に頂点共有した3次元ネットワーク構造を形成することを示した。導入したLnによっては部分的にCaサイトを置換し、その占有率がLnサイズに依存することが明らかになった。この置換の効果により、低温における反強磁性挙動が大きく変化することを見いだした。(3)ランタノイドイオンが三角格子状に配列した化合物の磁性六方晶ペロブスカイトBa_3LnM_2O_9における、ランタノイドの示す複雑な磁気的挙動のさらなる理解のため、類似の三角格子をもつ化合物の研究を行った。その結果、三角格子において顕著に現れる磁気的なフラストレーションによる異常な磁気的挙動を、新たにBa-Ln-O系、Na-Ln-O系において見いだすことに成功した。

合成了六边形钙钛矿相关化合物，并阐明了其结构和磁性。（1）我们研究了簇的磁性氧气缺陷的钙钛矿衍生的氧化物BA_6LN_2FE_4O_4O_ <15>在Hexagonal BA_6LN_2FE_4O_ <15>中。已经发现，这种化合物表现出远非Fe^<3+>离子的正常行为，并且使用源自晶体结构的四聚体Fe_4o_ <15>是簇磁性。此外，我们发现了异常的磁性行为，例如在低温下进行抗铁磁性排序，确定其磁性结构以及仅由于2T的磁场而导致的自旋重排现象的发生，并成功地阐明了原因。（2）我们成功合成了perovskite ca_2lnruo_6和磁性的合成，我们成功地合成了钙钛矿氧化物Ca_2lnruo_6，并证明了lno_6 octodra and ruo_6 conthahedra和ruo_6 contahedra交替共享角度和3D网络结构。已经揭示了一些LN引入的部分替代了CA位点，其占用率取决于LN的大小。发现这种取代的作用显着改变了低温下的抗磁性行为。（3）为了进一步理解磁性六角形钙钛矿中淋巴结液的复杂磁性行为BA_3LNM_2O_9，即在三角形晶格中排列的化合物，我们对具有相似三角形晶格的化合物进行了研究。结果，由于磁性挫败感，我们成功地发现了异常的磁性行为，这在BA-LN-O系统和Na-LN-O系统的三角晶格中显着。