2016 Fiscal Year Annual Research Report
Broad peak in resistivity-temperature curve of manganese nitrides: Elucidation of peculiar conduction mechanism and development to standard-resister materials
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26286038
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
竹中 康司 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60283454)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生田 博志 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30231129)
金子 晋久 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (30371032)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 新機能材料 / 抵抗標準 / 薄膜 / 逆ペロフスカイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度に、強磁場スパッタ法と真空アニールを組み合わせて、結晶性の高いMn3CuN薄膜の成膜に成功した。今年度はこの手法を用いて、異なる基板上に薄膜を作製したところ、強磁性転移温度が薄膜の格子歪みに敏感に依存することがわかった。さらに、初めてホール係数を測定し、その結果を2キャリアモデルで解析した。その結果、相転移点より低温でホール濃度が大きく減少し、これはヤーンテラー効果に起因していると考えられる。一方、易動度は相転移温度よりも高温では電子、ホール共に小さく、抵抗率の温度依存性が極めて弱いことをよく説明すること、低温では電子の易動度が大きく増大し、これが抵抗率が金属的に振る舞う理由であることなどを明らかにした。
一方、パルスレーザー堆積(PLD)法による薄膜作製にも取り組み、PLD法で初めてMn3GaNの薄膜を得ることに成功した。。Mn3GaNは反強磁性体であるが、格子歪みのある薄膜では弱強磁性が発現した。これは、この系で理論的に提唱されている圧磁効果を初めて実験的に支持する結果だと考えられる。
得られたMn3CuN薄膜を用いて、抵抗標準への応用を見据えて、高精度電気抵抗測定を行った。電極の取り付け条件がバルク焼結体の時と異なり、処理温度などのパラメータの最適化に取り組んだ。現状では30 ppm/day程度の経年変化があり、バルク焼結体の実績値に比べて格段に大きく、電極形成法の改善が必要である。
また、室温における反射率測定にも取り組み、プラズマエッジが紫外域（～6 eV）にあることを明らかにした。酸化物の強相関金属に比べて、キャリア濃度が大きいことを示唆している。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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