Mn-Laドープによる透明な室温強磁性・強誘電性酸化物の創製

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550295
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 五味 学 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (80126276)
• Keywords: 室温強磁性 / )ペロブスカイト / 酸化物 / 強誘電体 / 共ドープ / 格子歪

Research Abstract

本年度は、研究計画に従いペロブスカイト型希薄強磁性酸化物における強磁性の発現機構を明らかにするため、Mn-La置換量およびその価数と磁性との相関、更にはホストイオン種のMn-Laドープ強磁性への影響について探査し、以下の結果を得た。
1.SrTiO_3へのLa-Mn共ドープは、Mn量に比例した磁化を持つ室温強磁性を示すが、キュリー温度は約375KでありMn量にはほとんど依存しなかった。また、5Kでの磁化曲線には強磁性ヒステリシスに重畳して強磁性に寄与しない孤立したMnによる常磁性が観測された。
2.(sr,La)(Ti,Mn)O_3の磁化は、焼成温度に強く依存し、セラミックスの焼き締まる1200℃以上で急速に減少することを見出した。この減少は、電子スピン共鳴の測定よりMn価数の変化と相関のあることが明らかとなった。また、還元雰囲気での焼成では焼成温度によらず全く強磁性を示さなかった。
3.La-Mn10%ドープSrTiO_3セラミックスの結晶粒界付近での高分解能透過電子顕微鏡観察およびEDXによる組成分析では、結晶粒界およびその周辺にMn, Laリッチな領域は観測されなかったことより、強磁性は強磁性不純物(La,Sr)MnO_3に起因していないことが示唆された。
4.BaTiO_3,CaTiO_3へのLa-Mnドープは、それぞれ、ドープ量にあまり依存せずキュリー温度300K,260Kの強磁性を示すことが見出された。これらのキュリー温度はSr系同様、Ba, Caを含む強磁性マンガナイトの値に近いことが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] 五味 学: "La, Mn共ドープSrTiO_3エピタキシャル薄膜の磁性"日本応用磁気学会学術講演概要集. 104-104 (2002)
• [Publications] 五味 学: "La, Mn共ドープSrTiO_3の低温作製と磁性"日本応用磁気学会学術講演概要集. 105-105 (2002)