2021 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-probe study on the spin and orbital quantum critical point in cobaltites
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18K03503
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| Research Institution | Nissan ARC Ltd. (Material Analysis Department, Device Functional Analysis Department) |
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Principal Investigator |
富安 啓輔 株式会社日産アーク(マテリアル解析部、デバイス機能解析部), マテリアル解析部、デバイス機能解析部, 主任研究員 (20350481)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡崎 竜二 東京理科大学, 理工学部物理学科, 准教授 (50599602)
小林 義彦 東京医科大学, 医学部, 講師 (60293122)
齋藤 智彦 東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 教授 (30311129)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | コバルト酸化物 / スピンクロスオーバー / 電気抵抗率 / ゼーベック係数 / 中性子散乱 / 軟X線光電子分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペロブスカイト型コバルト酸化物LaCoO3について、電子ドープ型のLa(Co,Te)O3のゼーベック係数および電気抵抗率の温度依存性並びにTe置換量依存性の解析を進め、さらに、先行研究のホールドープ型(La,A)CoO3（A = Ca, Sr, Ba）における輸送係数との比較を行うことで、元素置換を行ったLaCoO3における輸送現象の微視的なメカニズムについて検討することができた。特に、電子ドープにも関わらず、正のゼーベック係数を示すという特徴的な結果に対し、電子に対するスピン状態ブロッケードの観点から議論を進め、２キャリアモデルを用いたマイノリティホールの寄与や、スピンエントロピーについての考察を行うことができた。
類型コバルト酸化物PrCoO3について、単結晶の[001]方位において室温～800 Kでのコンプトン散乱実験を行い、LaCoO3の実験結果と比較した。PrCoO3においてはLaCoO3で観測されたような500 K付近でのスピン状態転移にともなうCo-3d軌道変化がみられなかった一方、Pr-4f軌道変化に由来すると考えられるコンプトンプロファイルの温度依存性を観測した。
LaCoO3単結晶の実験的電子構造について、昨年度、LaCoO3単結晶の軟X線角度分解光電子分光（SX-ARPES）測定に、世界に先駆けて成功したが、結晶方位が同定できず、バンド計算との比較ができなかった。今年度は、試料準備を工夫し、世界で初めて擬似立方晶<100>面の面内方向および法線方向のSX-ARPES測定に成功した。さらに、低スピン基底状態を仮定した第一原理バンド計算を実施し、両者を比較することができた。計算と実験は概ね一致し、且つ、フェルミ準位近傍で不一致が認められた。
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Research Products
(7 results)
