マンガン酸化物の異常金属相における輸送現象

锰氧化物异常金属相的输运现象

• 批准号: 12046230
• 负责人: 朝光 敦
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12046230/
• 关键词: マンガン酸化物; 巨大磁気抵抗効果; 軌道の自由度; 光学伝導率; 輸送現象; 異常金属相; マグネリ相; バナジウム酸化物; 圧力誘起相転移; STM

巨大磁気抵抗(CMR)効果を示すペロブスカイト型マンガン酸化物の単結晶を作成し、異常金属相における輸送現象および光学的測定を行った。1.La1-xCaxMnO3単結晶の絶縁体-金属転移を、電気抵抗率、磁化率、比熱の測定を通してxの関数として詳細に調べ、典型的なCMR系であるLal-SrxMoO3と比較検討した。(La, Ca)系は(La, Sr)系に比べて強磁性金属相への転移が1次転移的であり、結晶格子系と伝導電子系の結合がより強く、したがって、そのCMR効果の振舞いも単純な2重交換模型だけでは説明できない。絶縁体-金属転移近傍の臨界現象は、(La, Sr)系に比べて電子の有効質量の増大はほとんど同じであるにもかかわらず、電気抵抗率の上昇は顕著である。また、静水圧を加えることによって絶縁体-金属転移近傍の絶縁体試料を金属化することに成功したが、このとき低温金属相領域で電気抵抗率に特異な上昇が見られることから軌道の自由度がマンガン酸化物の金属相における重要な散乱機構であると予想されることを示した。2.La1-xSrxMnO3系の絶縁体金属転移近傍において光学電気伝導率を測定し、金属側でドルーデ的な振舞いからMI境界に近づくにつれてインコヒーレント成分が増大する顕著なspectral weightの変化を得た。スペクトル変化の解析から、MI転移近傍では0.1eV程度のエネルギースケールの変化が顕著であり、絶縁体相へ近づくにつれてコヒーレント成分の減少が著しい事を明らかにした。MI転移近傍ではランダムネスや軌道の自由度との結合によって電荷が局在しやすい状況になっていることを明らかにした。3.La0.7(Cal-ySry)0.3Mn03系において磁気輸送現象と磁場構造転移現象を調べた。伝道電子系と格子形の結合が極めて強い事を明らかにした。

我们创建了具有巨磁阻（CMR）效应的钙钛矿型锰氧化物单晶，并对异常金属相中的输运现象进行了光学测量。 1.通过测量电阻率、磁化率和比热，详细研究了La1-xCaxMnO3单晶的绝缘体-金属转变随x的变化，并与典型CMR体系Lal-SrxMoO3进行了比较。 (La,Ca)系与(La,Sr)系相比，向铁磁金属相的一级转变，晶格系与传导电子系的耦合更强，因此其CMR效应为这种行为不能仅用简单的双重交换模型来解释。在绝缘体-金属转变附近的临界现象中，尽管电子有效质量的增加几乎相同，但与(La,Sr)体系相比，电阻率的增加是显着的。他们还通过施加静水压力，成功地在绝缘体-金属转变附近对绝缘体样品进行了金属化，但此时，在低温金属相区域观察到了电阻率的特殊增加，表明轨道是自由的我们表明，散射程度预计是锰氧化物金属相中的重要散射机制。 2. 我们测量了La1-xSrxMnO3系统的绝缘体-金属转变附近的光电导率，发现光谱权重发生显着变化，在金属一侧具有类似Drudet的行为，并且随着接近，非相干分量增加MI 边界。光谱变化分析表明，在MI跃迁附近，能级发生了约0.1 eV的显着变化，并且随着接近绝缘体相，相干分量显着减少。我们发现，在 MI 跃迁附近，随机性和轨道自由度的结合使得电荷很容易定位。 3.研究了La0.7(Cal-ySry)0.3Mn03体系中的磁输运现象和磁场结构转变现象。结果表明，发射电子系统与晶格类型之间的耦合非常强。

项目成果

T.Okuda, Y.Tomioka, A.Asamitsu, Y.Tokura: "Low-temperature properties of Lal-xCaxMnO3 single crystals : Comparison with Lal-xSrxMnO3"Physical Review. B61. 8009-8015 (2000)

T.Okuda、Y.Tomioka、A.Asamitsu、Y.Tokura：“Lal-xCaxMnO3 单晶的低温特性：与 Lal-xSrxMnO3 的比较”物理评论。

E.Saitoh, A.Asamitsu, Y.Okimoto, Y.Tokura: "Optical study of metal-insulator transition in the ferromagnetic ground state of Lal-xSrxMnO3"Journal of Physical Society of Japan. 69. 4614-4620 (2000)

E.Saitoh、A.Asamitsu、Y.Okimoto、Y.Tokura：“Lal-xSrxMnO3 铁磁基态金属-绝缘体转变的光学研究”日本物理学会杂志。

Y.Tomioka, A.Asamitsu, Y.Tokura: "Magnetotransport properties and magnetostructural phenomenon in single crystals of La0.7(Cal-ySry)0.3MnO3"Physical Review. B63. 24421 (2000)

Y.Tomioka、A.Asamitsu、Y.Tokura：“La0.7(Cal-ySry)0.3MnO3 单晶的磁输运特性和磁结构现象”物理评论。