2002 Fiscal Year Annual Research Report
遷移金属酸化物における電子軌道秩序に起因する磁性と誘電性の共存及び競合
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14540328
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
木村 剛 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (80323525)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮坂 茂樹 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (70345106)
十倉 好紀 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30143382)
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| Keywords | 軌道秩序 / マルチフェロイクス / マンガン酸化物 / 磁場誘起誘電率変化 / BiMnO_3 / 強相関電子系 / 強誘電性 / 強磁性 |
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| Research Abstract |
本年度は、強磁性強誘電体実現の指針に沿って候補となる物質をいくつか探索した。そのなかでもペロブスカイト型マンガン酸化物BiMnO_3に注目した。この物質は反強磁性のBiMnO_3と同様のMnの価数が3+であるにもかかわらず(2重交換相互作用は働かない)、強磁性絶縁体であることが過去に調べられている。この物質の強磁性が軌道秩序に起因するものではないかと考え、その詳細を調べるため、その合成を試みた。この物質の合成には超高圧が必要であり、京都大学化学研究所の高野研究室の東正樹氏と単結晶育成まで視野に入れた共同研究を進め、BiMnO_3の多結晶試料および小さいながらも単結晶試料の合成に成功した。これらの試料が約100Kのキュリー温度を持つ強磁性体であることが確認された。
強誘電体研究における中心対称性の破れや、軌道秩序系におけるヤーン・テラー効果などの情報を得るために、所属機関の所有する可変温度X線回折装置を用い、結晶構造の温度変化の測定を行った。室温では対称中心を持たない単斜晶(空間群:C2)であったものが、約770K以上で対称中心を有する斜方晶(空間群:Pbnm)へと転移することが確認された。さらにこの系における磁気と分極の結合を調べるために、現有するLCRメーターと超伝導磁石を組み合わせた磁場中誘電率測定装置および電気磁気効果測定装置の立ち上げを行った。これにより、来年度に向けて、磁場中での誘電率測定および電気磁気効果の測定が可能となり、同物質系における磁気と分極の結合を明らかにすることが可能となった。
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Research Products
(1 results)
