2001 年度実績報告書

軌道自由度の臨界現象とダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号	12440092
研究機関	東北大学
研究代表者	廣田和馬東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90272012)
研究分担者	遠藤康夫東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00013483) 松村武東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00312546) 武田全康東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70222099)
キーワード	軌道自由度 / 電荷四極子 / 中性子散乱 / 放射光共鳴X線散乱 / Mn酸化物ペロブスカイト / RB_2C_2 / 電子的相分離
研究概要	本研究では、単に軌道自由度が磁性や伝導に及ぼす影響でけではなく、軌道自由度そのものが主役となる相転移現象に着目し、A.軌道自由度が他の自由度と強く結びついた系(3d遷移金属酸化物)、B.軌道自由度間の相互作用によって秩序化する系(4f希土類化合物)の2つを選んだ。 A.に関しては、以下の通りである。 1.層状Mn酸化物ペロブスカイトLa_<2-2x>Sr_<1+2x>Mn_2O_7の軌道状態を明らかにし、また、軌道状態を測定する実験手法を開発するために、同一のロッドから得た単結晶を用いて、偏極中性子回折、磁気コンプトンプロファイル法、スピン波分散とモデル計算などの複数の実験手段を用いて相補的な研究を進めた。x=0.3-0.5の範囲における軌道状態を定量的に明らかにし、それが磁性や伝導にどのように影響を与えているかを明らかにした。 2.ホール濃度がx=0.5を越える高ドープ領域において存在する複数の秩序構造に関して、ホール濃度・温度依存性を詳細に研究した。電荷秩序相と金属相という全く異なる相が共存し、金属相の中にある種の電荷密度の長周期構造と思われる状態の存在を明らかにした。 B.に関しては、以下の通りである。 3.中性子回折により、HoB_2C_2において、T_N=5.5K以上で極めて特異な短距離磁気相関が出現することを見いだした。この磁気散乱は、格子非整合位置の8つの衛星反射とそれらを頂点とする直方体の内部を埋めるような散乱から成り立っていることが分かった。 4.DyB_2C_2、HoB_2C_2に続き、反強四極子秩序系の典型物質とされるCeB_6においても、共鳴X線散乱により反強四極子秩序の過程と構造に関する詳細を明らかにした。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] M.Kubota, K.Hirota, Y.Endou, et al.: "Examination of spin fluctuations within the MnO_2 layers in a bilayer manganite La_<1.1>Sr_<1.9>Mn_2O_7"J. Phys. Chem. Solids. Vol.62. 317-319 (2001)
[文献書誌] K.Tsuda, M.Tanaka, K.Hirota, Y.Endoh: "Convergent-Beam Electron Diffraction Study of the Low-Temperature Ferromagnetic Insulator Phase of La_<1-x>Sr_xMnO_3(X=0.11,0.12)"J. Phys. Soc. Japan. Vol.70. 1010-1014 (2001)
[文献書誌] D.E.Cox, K.Hirota, Y.Endoh, et al.: "Vertical boundary at x〜0.11 in the structural phase diagram of the La_<1-x>Sr_xMnO_3 system (0.08(8183)16=x(8183)16=0.125)"Physical Review B. Vol.64,2. 24431:1-9 (2001)
[文献書誌] A.Koizumi, K.Hirota, et al.: "Study of the e_g Orbitals in the Bilayer Manganite La_<2-2x>Sr_<1+2x>Mn_2O_7 by using Magnetic Compton-Profile Measurement"Physical Review Letters. Vol.86. 5589-5592 (2001)
[文献書誌] T.Matsumura, K.Hirota, Y.Endoh, et al.: "Observation of the antiferroquadrupolar order in DyB_2C_2 by resonant x-ray scattering"Physical Review B. Vol.62,9. 094420:1-094420:11 (2002)
[文献書誌] K.Hirota, Y.Endoh, et al.: "Spin dynamical properties and orbital states of the layered perovskite La_<2-2x>Sr_<1+2x>Mn_2O_7 (0.3(8183)16=X(8183)160.5)"Physical Review B. Vol.65,6. 064414:1-064414:10 (2002)
[文献書誌] 藤井保彦編(廣田和馬, 村上洋一他): "実験物理学講座5 : 構造解析(第5章トピックス放射光-中性子-電子線による軌道秩序の観測[pp.325-362])"丸善. 392 (2001)

2001 年度 実績報告書

軌道自由度の臨界現象とダイナミクス

研究代表者

廣田 和馬 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90272012)

研究成果

[文献書誌] M.Kubota, K.Hirota, Y.Endou, et al.: "Examination of spin fluctuations within the MnO_2 layers in a bilayer manganite La_<1.1>Sr_<1.9>Mn_2O_7"J. Phys. Chem. Solids. Vol.62. 317-319 (2001)

[文献書誌] K.Tsuda, M.Tanaka, K.Hirota, Y.Endoh: "Convergent-Beam Electron Diffraction Study of the Low-Temperature Ferromagnetic Insulator Phase of La_<1-x>Sr_xMnO_3(X=0.11,0.12)"J. Phys. Soc. Japan. Vol.70. 1010-1014 (2001)

[文献書誌] D.E.Cox, K.Hirota, Y.Endoh, et al.: "Vertical boundary at x〜0.11 in the structural phase diagram of the La_<1-x>Sr_xMnO_3 system (0.08(8183)16=x(8183)16=0.125)"Physical Review B. Vol.64,2. 24431:1-9 (2001)

[文献書誌] A.Koizumi, K.Hirota, et al.: "Study of the e_g Orbitals in the Bilayer Manganite La_<2-2x>Sr_<1+2x>Mn_2O_7 by using Magnetic Compton-Profile Measurement"Physical Review Letters. Vol.86. 5589-5592 (2001)

[文献書誌] T.Matsumura, K.Hirota, Y.Endoh, et al.: "Observation of the antiferroquadrupolar order in DyB_2C_2 by resonant x-ray scattering"Physical Review B. Vol.62,9. 094420:1-094420:11 (2002)

[文献書誌] K.Hirota, Y.Endoh, et al.: "Spin dynamical properties and orbital states of the layered perovskite La_<2-2x>Sr_<1+2x>Mn_2O_7 (0.3(8183)16=X(8183)160.5)"Physical Review B. Vol.65,6. 064414:1-064414:10 (2002)

[文献書誌] 藤井保彦編(廣田和馬, 村上洋一他): "実験物理学講座5 : 構造解析(第5章 トピックス 放射光-中性子-電子線による軌道秩序の観測[pp.325-362])"丸善. 392 (2001)

2001 年度実績報告書

廣田和馬東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90272012)

[文献書誌] 藤井保彦編(廣田和馬, 村上洋一他): "実験物理学講座5 : 構造解析(第5章トピックス放射光-中性子-電子線による軌道秩序の観測[pp.325-362])"丸善. 392 (2001)