ペロブスカイト型鉄酸化物の高圧下メスバウアー分光

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12046247
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 那須 三郎 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (00030057)
• 研究分担者: 森本 正太郎 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (80252633)
• キーワード: DAC / ^<57>Feメスバウアー分光 / CaFeO_3 / 電荷分離 / 磁気秩序 / 圧力・温度・磁気状態図 / 超微細場 / 電気四極子相互作用

研究概要

ペロブスカイト型鉄酸化物CaFeO_3は形式電荷Fe^<4+>を有し、Feと酸素Oとの軌道混成が大きく、酸素ホールの挙動が物性発現に大きく寄与していると考えられている。このCaFeO_3は298Kで2Fe^<4+>→Fe^<3+>+Fe^<5+>の電荷分離反応を起こす。ネール温度は125Kであり磁気構造がスクリュー型の反強磁性体である。ダイヤモンド・アンビル・セル(DAC)を用いて、約60GPaまでの超高圧下メスバウアー分光測定を6Kから室温298Kの温度範囲で測定し、電荷分離温度、磁気秩序温度の圧力依存から、圧力・温度・磁気状態図を完成させた。加圧にともない125Kの磁気秩序温度は上昇するが、298Kの電荷分離温度はあまり圧力に依存しない。18GPaで電荷分離は消失し、磁気秩序温度も一端降下するが、さらに加圧すると上昇し室温以上になる。30GPa以上での超微細磁場の値は小さく、新たに電気四極子分裂が観測され、構造相転移とlow-spinのFe^<4+>に転移した事が明白となった。

研究成果

• [文献書誌] S.Tsutsui: "^<238>U Mossbauer Spectroscopic Study of UPd_2Al_3 and URu_2Si_2"Physica B. 281 & 282. 242-243 (2000)
• [文献書誌] S.Tsutsui: "^<238>U Mossbauer Study on the Magnetic Properties of Uranium-based Heavy Fermion Superconductors"Hyperfine Interactions. 126. 335-340 (2000)
• [文献書誌] S.Tsutsui: "^<57>Fe Mossbauer Spectroscopic Study of U_6Fe"J.of Phys.Soc.Jpn.. 69,6. 1764-1768 (2000)
• [文献書誌] K.Ikushima: "^<235>U NMR Study of Antiferromagnet UO_2"Physica B. 281 & 282. 197-199 (2000)
• [文献書誌] K.Kuzushita: "Charge Disproportionation and Antiferromagnetic Order of Sr_3Fe_2O_7"J.Phys.Soc.Jpn.. 69,9. 2767-2770 (2000)
• [文献書誌] S.Nasu: "High Pressure Mossbauer Spectroscopy using Synchrotron Radiation and Radioactive Sources"Hyperfine Interactions. 128. 101-113 (2000)
• [文献書誌] 那須三郎: "「実験物理学講座7磁気測定II 共鳴型磁気測定」(分担執筆)"丸善(安岡弘志,本河光博 編). 272 (2000)