2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10440091
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中村 新男 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 教授 (50159068)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市田 正夫 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助手 (30260590)
守友 浩 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (00283466)
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| Keywords | ペロブスカイト型マンガン酸化物 / 光誘起相転移 / 巨大磁気抵抗 / 二重交換系 / 強磁性転移 / ハーフメタル / 超高速レーザー分光 |
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| Research Abstract |
1)光による磁性制御の舞台となるマンガン酸化物R_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3のハーフメタルとしての特徴を電気抵抗の温度依存性により明らかにした。R=La、Ndでは抵抗は温度の2乗に比例するが、R=Smの場合、温度の3乗に比例する。後者は、ハーフメタルにおける異常な単一マグノン散乱によることがわかった。
2)La_<0.7>Ca_<0.3>MnO_3におけるT<T_c=260Kの強磁性相では、Mn^<3+>イオンのe_g遍歴電子とt_<2g>局在電子との二重交換相互作用によってスピンは強磁性的にオーダーしている。しかし短パルス光により、酸素の2p電子スピンをMnのe_g軌道へ電荷移動励起することによってこの磁気的秩序が破れる。5Kでは透過率変化ΔTは〜30nsで回復するが、回復時間は温度に強く依存する。磁気秩序回復と電荷整列クラスター消滅に対応する緩和時間は、転移温度に近づくと、30-100nsから30μsへ発散的に増加することが明らかになった。相転移に特徴的な臨界緩和現象を光誘起現象として観測することができた。
3)二重交換系では、局在スピンが強磁性秩序をもっている場合にe_g遍歴電子は自由に動き回れるので、伝導特性は金属的振る舞いを示す。しかし光励起によってspin-disorderが導入されるならば、電気抵抗が増大することが期待される。La_<0.5>Sr_<0.4>MnO_3の光誘起抵抗変化ΔR/Rを測定したところ、その緩和時定数、励起波長依存性、温度依存性が、spin-orderの変化を敏感に反映する透過率変化の振る舞いによく一致していることがわかった。電気抵抗をプローブとして光誘起磁気相転移を検出することに成功した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] T.Akimoto, et al.: "Orbital stability in the spin-ordered phase of bilayer manganites as investigated by neutron-diffraction measurements"Phys.Rev.B. 61. 11270-11273 (2000)
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[Publications] X.J.Liu, et al.: "Room-temperature photo-switching in La_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3 film"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 670-672 (2000)
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[Publications] A.Machida, et al.: "Reconsideration of the lattice effect on the charge-ordering transition of doped manganites"Phys.Rev.B. 62. 80-83 (2000)
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[Publications] A.Machida, et al.: "Phase separation and insulator-metal behavior of doped manganites"Phys.Rev.B. 62. 3883-3887 (2000)
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[Publications] X.J.Liu, et al.: "Photoinduced resistivity change due to spin-disorder in a manganite film"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. L1233-L1235 (2000)
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[Publications] T.Akimoto, et al.: "Observation of anomalous single magnon scattering in half-metallic ferromagnets by chemical pressure control"Phys.Rev.Lett.. 85. 3914-3917 (2000)
