層状ルテニウム酸化物の圧力効果の研究

层状氧化钌中压力效应的研究

基本信息

批准号：
18740225
负责人：
吉田良行
金额：
$ 2.18万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は昨年度に引き続きSr3Ru207及び,Ca3Ru207の大型単結晶を浮遊帯域溶融法(FZ法)により育成を行うと同時に,Ca3Ru207に関する一軸性圧力下での磁化の温度依存性の測定,及び,ホール効果によるキャリア数の見積もり,中性子回折による磁気構造の決定のための実験,さらには国際会議などの学会発表,誌上発表を行った。層状ペロブスカイトルテニウム酸化物であるCa3Ru207は56Kで反強磁性転移を示し,さらに48Kで格子定数が変化する一次の相転移を起こすことが知られている。また,電気抵抗の温度依存性には大きな異方性が存在し,面内抵抗は30K以下で擬二次元的な金属であることが近年,報告されている。我々は昨年度に静水圧中の圧力効果とc軸方向への一軸性圧力による圧力効果を測定したので,今年度は,RuO2面に平行な方向であるa,b軸方向の一軸性圧力下で磁化率の測定を行った。常圧と0.16GPaまでの一軸性圧力におけるa,及びb軸方向での磁化率の温度依存性の結果から,面内に一軸圧を加えることは一次相転移に大きな影響を与えるのに対し,反強磁性にはあまり影響を与えないことが明らかになった。この結果はc軸方向の結果と大きく異なり,二次元的な結晶構造と一次相転移での結晶の変化を反映しているものと理解できると考えられる。これに加えて,共同研究者とともに,Ca3Ru207の常圧での磁場中での結晶構造を調べ,一次転移で構造の変化を伴うことを明らかにするとともに,Sr3Ru207のSTM/STSによる磁場中の電子状態を明らかにした。また,Sr3Ru207のSrサイトにCaを置換する元素置換効果の実験を行った。

今年，继去年之后，我们将采用浮区熔炼法（FZ法）生长Sr3Ru2O7和Ca3Ru2O7大单晶，同时测量单轴压力下Ca3Ru2O7磁化强度的温度依赖性，并测量我们进行了通过中子衍射估算载流子数量的实验，通过中子衍射确定磁结构，并在学术会议和期刊上发表了演讲。 Ca3Ru2O7 是一种层状钙钛矿氧化钌，在 56K 时表现出反铁磁转变，并且已知在 48K 时会发生一级相变，同时晶格常数发生变化。此外，最近有报道称，电阻的温度依赖性存在较大的各向异性，面内电阻小于30K，使其成为准二维金属。去年我们测量了静水压力时的压力效应和c轴方向单轴压力下的压力效应，所以今年我们测量了a轴和b轴方向单轴压力下的压力效应，这两个方向是平行的测量了RuO2平面的磁化率。常压和0.16 GPa单轴压力下a轴和b轴方向磁化率的温度依赖性结果表明，施加面内单轴压力对一级相变有很大影响，而结果发现反铁磁性并没有受到太大影响。该结果与c轴方向的结果明显不同，可以理解为反映了二维晶体结构以及晶体在一级相变过程中的变化。此外，我们与我的同事一起研究了常压磁场中Ca3Ru207的晶体结构，并揭示了一级转变伴随着结构变化，并阐明了这一条件。我们还通过在Sr3Ru2O7的Sr位点上取代Ca来研究元素取代的效果。