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ペログスカイト型3d遷移金属酸化物におけるドープされた正孔とスピンとの相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 05452050
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関東京大学

研究代表者

内田 慎一  東京大学, 工学部, 教授 (10114399)

研究分担者 永崎 洋  東京大学, 工学部, 助手 (20242018)
高木 英典  東京大学, 工学部, 講師 (40187935)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1994年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1993年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワード3d遷移金属酸化物 / 電荷-スピン結合 / 光学伝導度スペクトル / 中赤外吸収 / 電荷ド-ピング / 量子スピン液体 / Ni化合物 / 低次元磁性体 / 金属-絶縁体転移 / ホウ素-炭素系新超伝導体
研究概要

強磁性、強誘電性そして高温超伝導に至る多様な機能性を発揮するペロプスカイト類縁構造をもつ3d遷移金属酸化物を電荷とスピンの複合系ととらえ、ドープされた正孔の電荷ダイナミックスを光学測定により研究した。これらの物質群は基本的に反強磁性絶縁体であり、化学的にドープされた正孔が遍歴的になるためには、少なくとも反強磁性長距離秩序が壊れることが必要である。本研究はド-ピングにより長距離秩序が破壊されても、短距離の秩序が残っている場合は、光学スペクトルの中赤外域に吸収帯が現れることを明らかにした。ド-ピングの進行とともに、スピン系が希釈されることに対応して、スペクトル強度が高エネルギー域から低エネルギー域の中赤外そしてドル-デ吸収帯に移行する。この局所的なスピン秩序の状況が、中赤外吸収を主体とする低エネルギー吸収強度を決めることが実験で示された。この結果は、強相関電子系すなわちモット・ハバ-ド系としての3d遷移金属酸化物の最大の特徴である。このようなスピン系の状況と光学スペクトルとの密接な結び付きが最もダイナミックな形で現れるのが高温超伝導Cu酸化物である。
平成6年度は、研究対象を更に拡張して、1次元Ni及びCu酸化物の合成、ド-ピングの試みを行った。高温超伝導体を特徴づけるのが2次元性とスピン1/2からくる量子力学的ゆらぎの効果だとすると、上記1次元系では更に量子ゆらぎが拡大されて、ドープ前の絶縁体においても量子スピン液体状態が実現していると期待される。μSRを主体とする実験によりY_2BaNiO_5、Sr_2CuO_3において、このことを実証した。ド-ピングの試みは合圧下の合成手法により、ある程度は成功したが、金属化するには至っていない。このような量子スピン液体状態が電荷ド-ピングにより金属化したとき、高温超伝導のような全く新しい機能性が出現する可能性があり、本研究は物性物理の新分野開拓の先駆けとなるものである。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] A.Keren: "μSR measurements in infinite-layer and-chain cuprates" Phys.Rev.B. 48. 926-935 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Uchida: "Recent Progress in High-Tc Superconductor Research" Jpn.J.Apple.Phys.32. 3784-3798 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Uchida: "Interplane charge Dynamics in High-Tc Copper Oxides" J.Low Temp.Phys.95. 109-121 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tamasaku: "Interplane Charge Dynamics in La_<2-x>Sr_xCuO_4" Phys.Rev.Lett. 72. 3088-3091 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Eisaki: "Competition between magnetism and Superanductivity" Phys.Rev.B.50. 647-650 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kojima: "μSR and magnetic susceptibility measurements in Haldane System" Phys.Rev.Lett. 74. (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Keren: ""muSR measurements in infinite-layr and infinite-chain cuprate antiferromagnets"" Phys.Rev.B48. 926-935 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Uchida: ""Recent Progress in High-T_c Superconductor Research"" Jpn.J.Appl.Phys.32. 3784-3798 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Uchida: ""Interplane Charge Dynamics in High-T_c Superconductors"" J.Low Temp.Phys.95. 109-121 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tamasaku: ""Interplane Charge Dynamics in La_<2-x>Sr_xCuO_4"" Phys.Rev.Lett.72. 3088-3091 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Eisaki: ""Competition between magnetism and superconductivity in rare-earth nickel boride carbides"" Phys.Phys.Rev.B50. 647-650 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kojima: ""muSR amd magnetic susceptibility measurements in Haldane system" Phys.Rev.Lett.(to appear).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Keren: "μSR measurements in infinite-layer and-chain cuprates" Phys.Rev.B. 48. 926-935 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Uchida: "Recent progress in High-Tc Superconductor Research" Jpn.J.Apple.Phys.32. 3784-3798 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Uchida: "Interplane charge Dynamics in High-Tc Copper Oxides" J.Low Temp.Phys. 95. 109-121 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tamasaku: "Interplane Charge Dynamics in La_<2-x>Sr_xCuO_4" Phys.Rev.Lett.72. 3088-3091 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Eisaki: "Competition between magnetism and Superconductivity" Phys.Rev.B. 50. 647-650 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kojima: "μSR and magnetic susceptibility measurements in Haldane system" Phys.Rev.Lett.74. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] R.J.Cava: "Superconductivity in the quarternary intermetallic compounds LnNi_2B_2C" Nature(London). 367. 252-253 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] R.J.Cava: "Superconductivity at 23 K in yttrium palladium boride carbide" Nature(London). 367. 146-148 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katsufuji: "Symmetry-dependent electronic Ramanscattering in La_<2-x>Sr_xCuO_4" Phys.Rev.B. 48. 131-134 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] A.Keren: "μSR measurements in infinite-layer and infinite-chain cuprates" Phys.Rev.B. 48. 926-935 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] J.D.Sullivan: "Electron-density Fourier maps of an untwinned YBa_2Cu_3O_<6.877>" Phys.Rev.B. 48. 10638-10641 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Uchida: "Recent progress in High-Tc Superconductor research" Jpn.J.Appl.Phys.32. 3784-3798 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sato: "Superconducting and normal states of Ba_<1-x>K_xBiO_3" Phys.Rev.B. 48. 6617-6625 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Arima: "Optical spectra of Pr_<2-x>Ce_xCuO_<4-δ> crystals" Phys.Rev.B. 48. 6597-6603 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Abbate: "Electronic structure and spin-state transition of LaCoO_3" Phys.Rev.B. 47. 124-130 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tajima: "Optical study of(L_1,Ce)_2(Ba,L_2)_2Cu_3O_<8+x>" Phys.Rev.B. 47. 126-133 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ito: "Systematic deviation from T-linear behavior in the resistivity of YBa_2Cu_3O_<7-y>" Phys.Rev.Lett.70. 3995-3998 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hase: "Electronic structure and metal-insulator transitions in Ti and V oxides" Physica B. 186-188. 1074-1076 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujimori: "Evolution of the spectral function in Mott-Hubbard systems" Physica B. 186-188. 981-985 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Uchida: "Electron correlation and optical conductivity in high Tc cuprates" Physica B. 186-188. 975-980 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kasuya: "Optical spectra of Y_<1-x>Ca_xVO_3" Phys.Rev.B. 47. 6197-6202 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Anisotropic transport properties of La_<2-x>Sr_xCuO_4" Phys.Rev.B. 47. 8369-8372 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] E.Pellegrin: "Orbital character of states at the Fermi level in La_<2-x>Sr_xCuO_4" Phys.Rev.B. 47. 3354-3367 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tatsuhara: "Magnetoresistance and upper critical fields of Ba_<1-x>K_xBiO_3" Physica C. 212. 459-464 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2020-05-15  

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