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ペロブスカイト型酸化物薄膜の軌道制御とそのスピン秩序への影響の研究

研究課題

研究課題/領域番号 13640356
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)
研究機関東京大学

研究代表者

和泉 真  東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (80332576)

研究分担者 村上 洋一  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60190899)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード酸化物薄膜 / 超巨大磁気抵抗 / 軌道秩序 / 共鳴X線散乱 / ヤーンテラー歪み
研究概要

ペロブスカイト酸化物薄膜においてレーザーアブレーション法による試料の作製を行った。基板をSrTiO_3(001)にし、マンガン酸化物R_<1-x>A_xMnO_3(x=0.4)においてAを2価イオンとなるSr、Rを3価イオンとなるLa、Pr、Ndとしたところ、面内格子定数aを基板の格子定数d=3.905Åに固定することができた。
Rは固体中で互いに全域固溶するので混晶を作ることで、Rの平均イオンサイズをLa(大きいもの)からNd(少さいもの)へと連続的に、しかも精密に制御することが可能となった。このとき面に垂直方向の格子定数cはイオン半径と関連する値となり、その結果c/aすなわち格子の異方性をドープ量を保ったままに変化させ、純粋に結晶場の大きさだけを制御することに成功した。薄膜の物性はAサイトがPrより大きい時は強磁性、小さいときは反強磁性とクロスオーバーが起こり、この組成域では全域強磁性体であるバルク結晶とは本質的に異なり、この作製法による物性コントロールが非常にユニークであることが示された。
放射光を用いた実験では共鳴X線散乱が軌道秩序よりはむしろヤーンテラー的な結晶の異方性を見ている可能性が強まり、ほぼ80%程度以上のヤーンテラー秩序から来る寄与が、従来見られていた放射光実験での軌道秩序説はむしろあまり関与していないことが判明した。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Y.Ogimoto, M.Izumi, et al.: "Strain-stabilized charge ordering and magneto-relaxor in Cr-doped Pr_<0.5> Ca_<0.5> MnO_3 epitaxial thin films"Applied Physics Letters. 78. 3505-3507 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Izumi et al.: "Insulator-metal transition induced by interlayer coupling in La_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3/SrTiO_3 super lattices"Physical Review B. 64. 064429 1-064429 6 (2001)

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  • [文献書誌] H.Kishida, M.Oho, K.Miura, H.Okamoto, M.Izumi et al.: "Large third order optical nonlinearity of Cu-O chains investigated by third-harmonic generation spectroscopy"Physical Review Letters. 87. 17401 1-17401 4 (2001)

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  • [文献書誌] Y.Okimoto, Y.Konishi, M.Izumi, et al.: "Orbital driven variation of electronic structures in tetragonal Lay1/2Sr1/2MnO_3 investigated by optical spectroscopy"The Journal of the Physical Society of Japan. 71. 613-617 (2002)

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  • [文献書誌] T.Manako, Y.Okimoto, M.Izumi et al.: "Orientation-controlled epitaxy of A_2CaO_3 (A=Sr,Ca) films with large optical nonlineality"Applied Physics Letters. 79. 1754-1756 (2001)

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  • [文献書誌] M.Izumi, Y.Ogimoto, Y.Konishi, T.Manako, M.Kawasaki, Y.Tokura: "Perovskite superlattices as tailored material of controlled electrons"Material Science and Engineering B. 84. 53-57 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Shiraga, M.Milyaev, H.Honda, M.Izumi, K.Miyano: "Substrate-induced long-range orbital ordering in manganite thin films"Physical Review B. 66. 052412 1-025412 4 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Izumi, Y.Ogimoto, T.Manako, M.Kawasaki, Y.Tokura: "Interface effect and its doping dependence in La_<1-x>Sr_xMnO_3/SrTiO_3 Superlattices"The Journal of the Physical Society of Japan. 71. 2621-2624 (2002)

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  • [文献書誌] Y.Ogimoto, M.Izumi, et al.: "Tunneling magneto resistance above room temperature in the La_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3/SrTiO_3 junction"Japan Journal of the Applied Physics. 42. L369-L372 (2003)

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  • [文献書誌] T.Kiyama, Y.Wakabayashi, H.Nakao, Y.Murakami, M.Izumi, et al.: "Resonant x-ray scattering in perovskite manganite supelattice -Observation of "orbital superlattice""The Journal of the Physical Society of Japan. 72. 785-788 (2003)

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  • [文献書誌] H.Ohsumi, et al.: "Experimental eludation : Microscopicmechanism of resonant X-ray scattering in manganite films"The Journal of the Physical Society of Japan. (印刷中).

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ogimoto, et al.: "Strain-stabilized charge ordering and magneto-relaxor in Cr doped Pr_<0.5>Ca_<0.5>MnO_3 epitatied thin films"Applied Physics Letters. 78. 3505-3507 (2001)

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  • [文献書誌] M. Izumi, et al.: "Insulator-metal transition induced by interlay coupling in La_<0.6>Sr_<0.4>MnO_3/SrTiO_3 superlattices"Physical Review B. 64. 064429 1-6 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kishida et al.: "Large third optical nonlineality of Cu-O chains investigated by third-harmonic generation spectroscopy"Physical Review Letters. 87. 17401 1-4 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Okimoto et al.: "Orbital driven variation of electronic structures in tetragonal La_<1/2>Sr_<1/2>MnO_3 investigated by optical spectroscopy"The Journal of the Physical Society of Japan. 71. 613-617 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Manako et al.: "Orientation-controlled epitacy of A_2CuO_3(A=Sr, Ca) films with larg optical nonlineality"Applied Physics Lettes. 79. 1754-1756 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Izumi et al.: "Perovskite as tailoured material of controlled electrons"Material Science and Engineering. 84. 53-57 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Shirago et al.: "Substrate-induced long-range orbital ordering in manganite thin films"Physical Review B. 66. 052412 1-4 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Izumi et al.: "Interface effect and its doping dependence in La_<1-x>Sr_xMnO_3/SrTiO_3 superlattices"The Journal of the Physical Society of Japan. 71. 2621-2624 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ogimoto et al.: "Tunneling magnetresistance above room temperature in the La_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3/SrTiO_3 junction"Japan Journal of the Applied Physics. 42. L369-L372 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kiyama et al.: "Resonant x-ray scattering in perovskite manganite superlattice - observation of orbital superlattice"The Journal of the Physical Society of Japan. 72. 785-788 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohsumi et al.: "Experimental eludation : Microscopic mechanism of resonant x-ray scattering in mangarite films"The Journal of the Physical Society of Japan. in press.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Shiraga, M.Milyaev, H.Honda, M.Izumi, K.Miyano: "Substrate-induced long-range orbital ordering in manganite films"Physical Review B. 66. 052412 1-052412 4 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Izumi, Y.Ogimoto, T.Manako, M.Kawasaki, Y.Tokura: "Interface effect and its doping dependence in La_<1-x>Sr_xMnO_3/SrTiO_3 superlattices"The Journal of the Physical Society of Japan. 71. 2621-2624 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kiyama, Y.Wakabayashi, H.Nakao, Y.Murakami, M.Izumi, M.Kawasaki, Y.Tokura: "Resonant x-ray scattering in perovskite manganites superlattice -Observation of "orbital superlattice""The Journal of the Physical Society of Japan. (発表予定). (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohsumi.M.Kubota, Y.Murakami, T.Kiyama, H.Nakao, Y.Wakabayashi, Y.konishi, M.Izumi, et al.: "Experimental elucidation : Microscopic mechanisam of resonant X-ray scattering in manganite films"The Journal of the Physical Society of Japan. (発表予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ogimoto, M.Izumi, A.Sawa, H.Sato, H.Akoh, T.Manako, M.Kawasaki, Y.Tokura: "Tunneling magnetoresistance above room temperature in the La_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3/SrTiO_3/ La_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3junction"Japanese Journal of Applied Physics. (発表予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ogimoto, N.Izumi, et al.: "Strain-stabilized charge ordering and magneto-relaxor behaviors in Cr-doped Pr_<0.5>Ca_<0.5>MnO_3 epitaxial thin films"Applied Physics Letters. 78. 3505-3507 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.Izumi et al.: "Insulator-metal transition induced by interlayer coupling in La_<0.5>Sr_<0.4>MnO_3/SrTiO_3 superlattices"Physical Review B. 64. 0644291-0644296 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kishida, M.Ono, K.Miura, H.Okamoto, M.Izumi, et al.: "Large third-order optical nonlinearity of Cu-O chains investigated by third-harmonic generation spectroscopy"Physical Review Letters. 98. 174011-174014 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Okimoto, Y.Konishi, M.Izumi, et al.: "Orbital-driven variation of electronic structures in tetragonal La_<1/2>Sr_<1/2>MnO_3 as investigated by optical spectroscopy"The Journal of the Physical Society of Japan. 71. 613-617 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Manako, Y.Okimoto, M.Izumi: "Orientation-controlled epitaxy ofA_2CuO_3 (A : Sr, Ca) films with large optical nonlinearity"Applid Physic Letters. 79. 1754-1756 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Izumi, Y.Ogimoto, Y.Konishi, T.Manako, M.Kawasaki, Y.Tokura: "Perovskite superlattices as tailored materials of correlated electrons"Materials Science and Engineering B. 84. 53-57 (2002)

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      2001 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2020-05-15  

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