2001 年度実績報告書

スピンフラストレーション人工格子による高温量子スピン流体の創製

研究課題

研究課題/領域番号	12046249
研究機関	大阪大学
研究代表者	田中秀和大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (80294130)
研究分担者	川合知二大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20092546)
キーワード	人工格子 / レーザMBE法 / ペロブスカイト構造 / e_g軌道制御 / 室温超巨大磁気抵抗 / フラストレーション / スピネル構造
研究概要	ペロブスカイト型・スピネル型酸化物において、磁性原子を原子・分子層レベルで積層する事により、低次元性、界面磁気相互作用、結晶構造歪みを導入し、スピン配列がフラストレートした状態および軌道の縮退状態を人為的に創製し(スピンフラストレーション人工格子)、この人工格子にドープすることにより、超伝導・超巨大磁気抵抗を始めとする新しい量子スピン物性を発現する物質を創成する。 ◆室温超巨大磁気抵抗歪みMn酸化物薄膜レーザアブレーション法により(La_<0.9>Ba_<0.1>)MnO_3薄膜を作製し単結晶に近い高品質エピタキシャル薄膜を作製する事が出来、また多結晶バルク材料に比較して2倍以上の磁気抵抗(MR)効果を得ることに成功した。(J.Appl.Phy発表)膜厚1000Åにおいて室温でも45%(at 8000G)の非常に高い値を得ることに成功した(磁性酸化物においての世界最高値)。また、基板との歪みの大きさが様々に異なる系を作製し、強磁性温度が歪みにより上昇する事およびそのメカニズムがe_g軌道の制御によることを提唱した(Phys.Rev.B発表)。さらにBa濃度を詳細に変化させ(La, Ba)MnO_3系歪み薄膜の新しい相図を完成した(Phys.Rev.B発表)。 ◆スピネル型カゴメ人工格子 3次元幾何学フラストレーション系のスピネル型反強磁性体ZnFe_2O_4と非磁性スピネルZnGa_2O_4を[111]方向に交互積層する事により、2ユニットセル/2ユニットセル積層周期の人工格子による擬2次元カゴメ格子を作製し、反強磁性スピンオーダーの低下を見出した(Jpn.J.Appl.Phys投稿中)。また完全に1原子層が分離されたカゴメ格子作製の為の結晶成長様式を反射電子線回折を用いたレーザMBE法により見出した(Appl.Phys.Lett.投稿準備中)。

研究成果

(9件)

すべてその他

すべて文献書誌 (9件)

[文献書誌] H.Tanaka, J.Zhang, T.Kawai: "Giant Electric Field Modulation of Double Exchange Ferromagnetism at Room Temperature in the Perovskite Manganite/Titanate p-n Junction"Phys.Rev.Lett.. 88. 027204 (2002)
[文献書誌] T.Kanki, H.Tanaka, T.Kawai: "Anomalous strain effect in La_<0.8>Ba_<0.2>MnO_3 epitaxial thin film : The role of degree of freedom on orbital in stabilizing ferromagnetism"Phys.Rev.B. 64. 224418 (2001)
[文献書誌] J.Zhang, H.Tanaka, T.Kanki, J.Choi, T.Kawai: "Strain effect and phase diagram of La_<1-X>Ba_XMnO_3 thin films"Phys.Rev.B. 64. 184404 (2001)
[文献書誌] R.Akiyama, H.Tanaka, T.Matsumoto, T.Kawai: "Spin-polarized scanning tunneling microscopy on half-metallic manganite thin film with half-metallic manganite tip"Appl.Phys.Lett.. 79. 4378 (2001)
[文献書誌] J.Zhang, H.Tanaka, T.Kawai: "Strain-induced insulator metal transition and room temperature colossal magnetoresistance in low doped La_<1-X>Ba_XMnO_3 thin films"J.Appl.Phys.. 90. 6275-6279 (2001)
[文献書誌] Y.Yamamoto, H.Tanaka, T.Kawai: "The Control of Cluster-Glass Transition Temperature in Spinel-Type ZnFe_2O_<4-δ> Thin Film"Jpn.J.Appl.Phys., 40(2001). 40. L545-L547 (2001)
[文献書誌] H.Tanaka, T.Kanki, H.Katsu, J.Zhang, Y.Yamamoto, H.Tabata, T.Kawai: "Novel Functional Magnetic Oxide Artificial Lattices in Strongly Correlated Electron System"Trans.of the Mat.Res.Soc.Jpn.. 26. 1033-1036 (2001)
[文献書誌] J.Zhang, H.Tanaka, T.Kanki, T.Kawai: "Anomalous strain effect on magnetic properties of La_<1-X>Ba_XMnO_3 epitaxial thin films"Surf.Interface Anal.. 32. 62-65 (2001)
[文献書誌] 田中秀和, 川合知二: "原子レベルで機能調和した人工格子"日本結晶学会誌. 43. 108-115 (2001)

2001 年度 実績報告書

スピンフラストレーション人工格子による高温量子スピン流体の創製

研究代表者

田中 秀和 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (80294130)

研究成果

[文献書誌] H.Tanaka, J.Zhang, T.Kawai: "Giant Electric Field Modulation of Double Exchange Ferromagnetism at Room Temperature in the Perovskite Manganite/Titanate p-n Junction"Phys.Rev.Lett.. 88. 027204 (2002)

[文献書誌] T.Kanki, H.Tanaka, T.Kawai: "Anomalous strain effect in La_<0.8>Ba_<0.2>MnO_3 epitaxial thin film : The role of degree of freedom on orbital in stabilizing ferromagnetism"Phys.Rev.B. 64. 224418 (2001)

[文献書誌] J.Zhang, H.Tanaka, T.Kanki, J.Choi, T.Kawai: "Strain effect and phase diagram of La_<1-X>Ba_XMnO_3 thin films"Phys.Rev.B. 64. 184404 (2001)

[文献書誌] R.Akiyama, H.Tanaka, T.Matsumoto, T.Kawai: "Spin-polarized scanning tunneling microscopy on half-metallic manganite thin film with half-metallic manganite tip"Appl.Phys.Lett.. 79. 4378 (2001)

[文献書誌] J.Zhang, H.Tanaka, T.Kawai: "Strain-induced insulator metal transition and room temperature colossal magnetoresistance in low doped La_<1-X>Ba_XMnO_3 thin films"J.Appl.Phys.. 90. 6275-6279 (2001)

[文献書誌] Y.Yamamoto, H.Tanaka, T.Kawai: "The Control of Cluster-Glass Transition Temperature in Spinel-Type ZnFe_2O_<4-δ> Thin Film"Jpn.J.Appl.Phys., 40(2001). 40. L545-L547 (2001)

[文献書誌] H.Tanaka, T.Kanki, H.Katsu, J.Zhang, Y.Yamamoto, H.Tabata, T.Kawai: "Novel Functional Magnetic Oxide Artificial Lattices in Strongly Correlated Electron System"Trans.of the Mat.Res.Soc.Jpn.. 26. 1033-1036 (2001)

[文献書誌] J.Zhang, H.Tanaka, T.Kanki, T.Kawai: "Anomalous strain effect on magnetic properties of La_<1-X>Ba_XMnO_3 epitaxial thin films"Surf.Interface Anal.. 32. 62-65 (2001)

[文献書誌] 田中 秀和, 川合 知二: "原子レベルで機能調和した人工格子"日本結晶学会誌. 43. 108-115 (2001)

2001 年度実績報告書

田中秀和大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (80294130)

[文献書誌] 田中秀和, 川合知二: "原子レベルで機能調和した人工格子"日本結晶学会誌. 43. 108-115 (2001)