| 研究概要 |
K_2NiF_4型のNi系酸化物は、La_<2-x>Sr_xNiO_4のx=1/3で電荷整列が示唆され、注目されている。しかし、この系のx【greater than or equal】0.6での単結晶作製が困難なため、Srの高濃度領域では単結晶を用いた研究は行われていない。我々は、Laサイトを他の希土類元素(RE)に置き換えてRE=Nd,Sm,Eu,Gdの系でRESrNiO_4の単結晶作製に成功した。さらに、NdSrNiO_4は室温付近できわめて良好な伝導性を持っにもかかわらず低温で急激な抵抗上昇を示すことや、2K、9Tにおいて約85%に達する負の磁気抵抗があることが明らかになった。しかも、RE=Nd以外の系の磁気抵抗は同様の条件で1%以下であった。
このREによる物性の違いと電子構造の関係を探るため、RESrNiO_4(RE=Pr,Nd,Eu)の光電子分光測定を行った。価電子帯のNiとOに起因する構造はREサイトの元素にあまり依存せず、RESrNiO_4と同じくNiが3価のPrNiO_3と良く似ていることがわかった。しかし、共鳴分光によりREの4f準位の位置を調べたところ、RE=Ndの時に特にNi、Oとの混成が大きいことが明らかとなった。したがって、RE=Ndにのみ大きな磁気抵抗効果が観測されることや、低温での抵抗率増大が特に顕著なのは、この4f準位の混成と関係していることが考えられる。これらの成果は現在投稿準備中である。
一方、x=1.0の周辺組成の単結晶試料の作製も進め、磁気抵抗測定を行った。その結果、RE=Ndの系では、少なくともx=0.4までSr濃度を減少させても、大きな磁気抵抗効果が観測された。今後はさらに単結晶作製を進め、磁気抵抗効果の発現と組成の関係、特に低Sr濃度領域の電荷整列相との関連を調べる必要がある。
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