• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

LaCoO_3のスピン転移の研究

研究課題

研究課題/領域番号 08640449
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関電気通信大学

研究代表者

浅井 吉蔵  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00109795)

研究分担者 近 桂一郎 (近桂 一郎)  早稲田大学, 理工学部, 教授 (40063656)
小林 義彦  電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (60293122)
鈴木 勝  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (20196869)
山田 修義  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (40017405)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1996年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードスピン転移 / 中間状態スピン / 磁気体積効果 / 電子輸送現象 / 元素置換効果 / 強相関電子系 / LaCoO_3 / ペロブスカイト / 熱電能 / ホール効果 / 圧力効果 / spin-state transition / magnetovolume effect / pressure dependence / lanthanum cobalt oxide / metal-insulator transition
研究概要

モット転移近傍物質の1つであるLaCoO_3では、500K近傍の電気伝導の異常の他、100K付近と500K付近の2つの温度領域でそれぞれスピン転移の存在が示唆されてきたがその統一的描像が不明であった。本研究ではLaCoO_3のスピン転移を、磁性のみではなく、伝導、格子の側面から明らかにすることを目的とし、中性子散乱、高圧下での磁化、超音波、電子輸送現象、NMR、光電子分光、μSRの実験を行ない、以下の結果を得た。
1.LaCoO_3における2段階のスピン転移
格子膨張、弾性定数と音波吸収、磁化の圧力依存性がらCoイオンが100K近傍で低スピン(LS;S=0)から中間スピン(IS;S=1)へ、500K近傍でISからISと高スピン(HS;S=2)の混合状態へ転移するというLaCoO_3における2段階のスピン転移を明らかにした。各スピン状態の格子体積依存性を定量的に明らかにすると共に、500Kスピン転移における電子の非局在化の役割の重要性を指摘した。なお、2段階のスピン転移はRECoO_3(RE=希土類元素)一般に見られるものではなく、LaCoO_3に特有の現象であることも明らかにした。
2.La_<1-x>Sr_xCoO_3及びLaCoO_3Ni_xO_3(x<0.1)の磁性と電子輸送現象
両系とも元素置換の効果として、Coイオンは最低温まで磁性状態(IS)のままであり、スピングラス転移を起こすことが判明した。熱電能の測定結果から、両系とも電荷が正のpolaronが主に伝導を担うと考えられるが、ホール係数はLa_<1-x>Sr_xCoO_3では正、LaCo_<1-x>Ni_xO_3では負であるという結果が得られた。なお置換した系でも500Kでのスピン転移は残り、この結果はLaCoO_3における2段階のスピン転移モデルと矛盾しない。
3.光電子分光、NMR、μSRによるLaCoO_3の研究
共鳴光電子分光スペクトルの温度変化、低温域での^<59>Co核の緩和rateが概ね上記スピン転移モデルて説明できることが明らかになった。μSRによる研究では、約100K以下でμ^+の緩和が顕著に増大することがわがったが、その解釈は今後の課題である。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] K.Asai: "Pressure Dependence of the 100 K Spin-State transition in LaCoO_3" J.Phys.Soc.Jpn. 66・4. 967-970 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Asai: "Two Spin-State transitions in LaCoO_3" J.Phys.Soc.Jpn.67・1. 290-296 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Murata: "Elastic anomalies with the spin-state transitions in LaCoO_3" Physica B. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Asai: "Magnetic Properties of REMe_<0.5>Mn_<0.5>O_3(RE=Rare Earth Element,Me=Ni,Co)" J.Phys.Soc.Jpn.(in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Asai, O.Yokokura, M.Suzuki, T.Naka, T.Matsumoto, H.Takahashi, N.Mori, and K.Kohn: "Pressure Dependence of the 100 K Spin-State transition in LaCoO_3" J.Phys.Soc.Jpn. 66, no.4. 967-970 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Asai, A.Yoneda, O.Yokokura, J.M.Tranquada, G.Shirane, and K.Kohn: "Two Spin-State transitions in LaCoO_3" J.Phys.Soc.Jpn. 67, no.1. 290-296 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Murata, S.Isida, M.Suzuki, Y.Kobayashi, K.Asai, and K.Kohn: "Elastic anomalies with the spin-state transitions in LaCoO_3" Physica B. in press.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Asai, K.Fujiyoshi, N.Nishimori, Y.Satoh, Y.Kobayashi, and M.Mizoguchi: "Magnetic Properties of REMe_<0.5>Mn_<0.5>O_3 (RE=Rare Earth Element, Me=Ni, Co)" J.Phys.Soc.Jpn.in press.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kichizo Asai: "Pressure Dependence of the look Spin-State Transition in LaCoO_3" Journal of the Physical Society of Japan. 66.4. 967-970 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kichizo Asai: "Two Spin-State Transition in LaCoO_3" Journal of the Physical Society of Japan. 67.1. 290-296 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Asai et al.: "Pressure Dependence of the 100K Spin-state Transition in LaCoO_3" Journal of the Physical Society of Japan. 66・3(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

URL: 

公開日: 1996-04-01   更新日: 2020-05-15  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi