コバルトペロブスカイトにおけるナノスケール領域での磁気ゆらぎの直接観察と磁気抵抗の機構解明

直接观察纳米尺度区域的磁涨落并阐明钴钙钛矿磁阻机制

基本信息

批准号：
04F04415
负责人：
伊藤満
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
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 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではコバルトを含むペロブスカイト型酸化物のミクロな磁気ゆらぎを定量的に直接観察することにより本系に特有なスピンクロスオーバー(高スピン-低スピン転移)によって引き起こされる特異な現象,金属-非金属転移と磁気抵抗の原因を明らかにすることにある.従来,マンガン系酸化物では巨大磁気抵抗効果の原因がミクロな相転移,ミクロな組成ゆらぎ,電荷整列に帰属されているが,コバルト系酸化物は系統的かつ定量的に現象の解析は行われていない.そこで本研究ではコバルト系ペロブスカイトで磁気的なゆらぎをSQUID顕微鏡とローレンツ顕微鏡を用いて直接観察することによりスピンクロスオーバー系に特有なナノレベルでの磁気的不均一を定量的にとらえ,将来的には室温以上で実用化するために必要な磁気抵抗材料の設計指針を得ることを最終目標とした.前年度見出したペロブスカイト型酸化物試料に関する磁性の起源を探るために単結晶を合成し,磁化率測定,透過型電子顕微鏡観察,およびSQUID顕微鏡により平均および局所的な強磁性発現機構を明らかにした.また,伝導キャリアを定量的に導入し,キャリアと強磁性発現の相関について希釈磁性体に関する議論とも絡めて考察した.その結果,h-BaTiO_3にFeをドープした化合物では,Fe濃度1〜7%で強磁性が出現することを確かめた.また本系に若干の酸素欠損を導入することにより,強磁性が増強することを確かめた.さらに,c-BaTiO_3にFeをドープした旨系でも,強誘電性と強磁性が共存することを確かめた.

在本研究中，我们将定量、直接地观察含钴钙钛矿型氧化物的微观磁波动，并研究该系统特有的自旋交叉（高自旋-低自旋跃迁）引起的独特现象。金属转变和磁阻的原因传统上，在锰基氧化物中，巨磁阻效应的原因是微观相变和微观成分。波动归因于电荷排列，但这种现象在钴基氧化物中尚未得到系统和定量的分析，因此，在本研究中，使用SQUID显微镜和洛伦兹显微镜直接观察研究了钴基钙钛矿的磁波动。自旋交叉系统特有的纳米级磁不均匀性，我们将定量捕获自旋交叉系统特有的纳米级磁不均匀性，并希望将其在高于室温的温度下投入实际应用将来。最终目标是获得为此目的所需的磁阻材料的设计指南。为了探索去年发现的钙钛矿型氧化物样品的磁性起源，我们合成了单晶，测量了其磁化率，并进行了传输我们通过观察和SQUID显微镜阐明了平均和局部铁磁表达机制。我们还定量引入了导电载流子并研究了载流子与铁磁表达之间的相关性。结果证实，在 Fe 浓度为 1% 至 7% 时，h-BaTiO_3 的 Fe 掺杂化合物中出现了铁磁性。此外，如果该体系中存在一些氧，我们证实通过引入缺陷可以增强铁磁性。此外，我们证实即使在掺杂Fe的c-BaTiO_3中，铁电性和铁磁性也同时存在。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Direct observation of ferroelectricity in quasi-zero-dimensional barium titanate nanoparticles.

准零维钛酸钡纳米颗粒铁电性的直接观察。

DOI：
10.1002/smll.200600297
发表时间：
2006-12-01
期刊：
Small
影响因子：
13.3
作者：
S. Ray;Yury V. Kolen’ko;D. Fu;R. Gallage;N. Sakamoto;Tomoaki Watanabe;M. Yoshimura;M. Itoh
通讯作者：
M. Itoh

A Facile High-Yield Solvothermal Route to Tin Phosphide Sn_4P_3

一种简便的高产率溶剂热法制备磷化锡Sn_4P_3的方法

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kirill A.Kovnir; Yury V.Kolen'ko; Sugata Ray; Jinwang Li; Tomoaki Watanabe; Mitsuru Itoh; Masahiro Yoshimura; Andrei V.Shevelkov
通讯作者：
Andrei V.Shevelkov