| 研究課題/領域番号 |
10440110
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
伊賀 文俊 広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 助教授 (60192473)
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| 研究分担者 |
梅尾 和則 広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 助手 (10223596)
高畠 敏郎 広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 教授 (40171540)
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| キーワード | モット転移 / 金属・非金属転移 / 軌道秩序 / 圧力効果 / 電気抵抗 / ペロブスカイト型酸化物 / 光電子分光 |
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| 研究概要 |
本研究では温度変化により金属・非金属転移を起こすペロブスカイト型チタン酸化物Y_<1-x>Ca_xTiO_3(x=0.3〜0.4)の転移近傍の物性(磁性、輸送現象、熱物性の温度・磁場・圧力依存性など)を、高品質単結晶試料を用いて調べることで、それらの温度変化によるエネルギーギャップ形成機構を明らかにすることを目指している。この系の特徴は低温においてよく知られたモット系とは逆に、金属へと一次転移を起こしてしまうことである。従来試料育成の困難さから、多結晶による研究ばかりであったが、本年度はイメージ炉で単結晶試料の育成方法を確立することができた。それには本年度科研費で導入した強還元雰囲気横型反応炉を用いて高品質の焼結棒が得られたことが重要な寄与を果している。単結晶試料が得られたことで明確になったことは、従来の多結晶試料の電気抵抗の温度変化で金属・非金属転移による2桁程度の抵抗変化が、高品質の単結晶試料では、約6〜7桁まで広がり、転移がより明確になったことである。また付随していたわずかなヒステレシスも、大きな温度幅を有し、単なるランダムネスの効果ではなく、1次転移に伴うものであることも明白となった。これらの試料を用いて広島大学の放射光研究グループと共同で光電子分光の実験を行ったが、Ca濃度と温度の2つのパラメーターを変化させて、フェルミ準位近傍のスペクトル強度の変化として金属・非金属転移を観測することに成功した。また、Ca濃度0.39の電気抵抗の圧力効果を調べたところ、圧力によって大きな金属・非金属転移点の高温側への移動とその消失(約8.5kbar)を観測することにも成功した。
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