2001 Fiscal Year Annual Research Report
遷移金属酸化物薄膜のスピン・フォトン量子の競合とその応用
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12046212
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
八百 隆文 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60230182)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牧野 久雄 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (40302210)
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| Keywords | マンガン酸化物 / ペロブスカイト / 分子線エピタキシ / 金属-絶縁体転移 / 酸化物薄膜 |
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| Research Abstract |
酸素プラズマ援用分子線エピタキシ法による、マンガン酸化物系薄膜作製技術を確立し、結晶構造における熱処理効果、薄膜特有のヘテロ界面の歪に起因する異方的な伝導特性、組成・温度に依存した光学スペクトルの変化について明らかにした。
2元系のマンガン酸化物では、幾何学的スピンフラストレーションを有する準安定的な結晶形態λ-MnO_2単結晶薄膜の作製に成功し、その磁性を明らかにした。
ペロブスカイト型マンガン酸化物系では、SrTiO_3(001)、NdGaO_3(110)基板上の(Pr,Sr)MnO_3エピタキシャル薄膜の2次元成長に成功し、RHEEDその場観察からその成長モードはPr0面とMnO_2面が交互に積層する成長モードであること、わずかな成長条件によりAサイト欠損が容易に生ずることが明らかとなった。Aサイト欠損によるホールドーピングでは、低温で強磁性絶縁相が支配的であることが示された。NdGaO_3(110)を基板として用いた場合、薄膜との格子不整合が小さいことから、きわめて急峻な界面を有する薄膜作製が実現された。SrTiO_3(001)を基板に用いた場合は、ヘテロ界面の格子不整合から面内圧縮歪みが存在し、それに起因する異方的な磁気抵抗効果が観測された。光吸収の温度依存性では、磁気秩序・伝導特性の変化に対応した、大きなスペクトル強度の移動を伴う電荷整列クラスターに関連した吸収バンドのスペクトル変化が観測され、金属-絶縁体転移、磁気転移近傍における電荷整列の重要性が示唆された。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] G.Liu et al.: "Growth of PrSrMnO_3-like thin films on NGO(110) substrates by plasma assisted MBE"J.Cryst.Growth. 227-228. 960-965 (2001)
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[Publications] L.W.Guo et al.: "Structural characteristic and magnetic properties of Mn oxide films grown by plasma-assisted MBE"J.Cryst.Growth. 227-228. 955-959 (2001)
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[Publications] L.W.Guo et al.: "Structural characteristic and magnetic properties of λ-MnO_2 films grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy"J.Appl.Phys.. 90. 351-354 (2001)
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[Publications] G.Liu et al.: "X-ray Diffraction Characterization of MBE Grown Pr_<1-x>Sr_xMnO_3 Thin-films on NGO(110)"Applied Surface Science. (in press). (2002)
