2012 Fiscal Year Annual Research Report
金属－絶縁体転移を示すパイロクロア型酸化物における電子相関の研究
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22550129
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
加藤 将樹 同志社大学, 理工学部, 教授 (90271006)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 遷移金属酸化物 / 電子相関 / 金属－絶縁体転移 / スピングラス |
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| Research Abstract |
遷移金属酸化物であるパイロクロア型ルテニウム酸化物は，一般式A2Ru2O7で表され，Aサイトに種々の原子を置換することにより，金属‐絶縁体転移などの強相関電子に起因する多彩な物性を示すことが知られている．そこで本研究では，パイロクロア型ルテニウム酸化物Pb2Ru2O6.5 において，そのAサイトを希土類元素であるY，Ndで置換した新規置換型固溶体Pb2-xLnxRu2O7-δ（Ln=Y, Nd）を合成し，磁気的，電気的性質を調べ，新たな物性の探索とその系統的理解を得ることを目的とした．
まず，粉末X線回折実験から，Pb2-xLnxRu2O7-δの全ての組成で単一相が得られた．両置換系とも，Ln置換量xが増加するに従って格子定数がVegard則に従って減少することが明らかになった．次に，Y置換系の磁化率測定の結果，x = 0の試料ではパウリ常磁性を示したが．xが0.2以上では，80 KにおいてFCとZFC両測定における磁化の分岐が見られた．これはスピンがランダムな方向で凍結するスピングラス状態によるものと考えられる．またNd置換系の磁化率測定の結果，Y置換系と異なる点は磁化率の絶対値の値と，磁気転移が置換量の増加に伴って高温側にシフトしたことである．これらの違いはAサイトの磁気モーメントの有無によるものだと考えられる．Yは4d軌道が閉殻となっているのに対し，Ndは3つの不対電子をもつ．これが全体の磁気モーメントに作用して，磁化率の絶対値が大きくなったと考えられる．
次に，Y置換系における電気抵抗率測定の結果，x = 0.0 ~ 0.2において，金属的な振舞いを示した．また，x = 0.4，1.0の組成では絶縁体的な挙動を示す結果が得られた．このことより0.2～0.4の組成領域に金属絶縁体転移があると考えられる．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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