2002 年度実績報告書

CMR型層状マンガン酸化物単結晶の異常フォノン物性と動的セーンテラー効果

研究課題

研究課題/領域番号	14540319
研究機関	岩手大学
研究代表者	松川倫明岩手大学, 工学部, 助教授 (40221585)
研究分担者	吉本則之岩手大学, 工学部, 助教授 (80250637) 吉澤正人岩手大学, 工学部, 教授 (30220619)
キーワード	層状ペロブスカイトマンガン酸化物 / 超巨大磁気抵抗効果 / ヤーンテラー効果 / 電子の軌道自由度 / ポーラロン
研究概要	本研究の目的は、CMR(超巨大磁気抵抗効果)型及びJT(ヤーンテラー効果)不活性型層状ペロブスカイトマンガン酸化物単結晶のFM-PI相転移点近傍での熱伝導、熱膨張、弾性定数及び熱起電力を温度及び磁場の関数として精密に測定し、CMR効果を説明する有力なモデルの一つである軌道・格子相互作用による動的ヤーンテラー効果の立場から、熱伝導異常、熱膨張異常、弾性定数の軟化の振る舞いを考察することである。今年度は、CMR効果を示す最適ドープ領域のPr置換La_<1.2>Sr_<1.8>Mn_20_7単結晶のab面及びc軸の熱伝導、熱膨張、熱起電力及び弾性定数を測定した。また、極端ドープ領域のJT不活性型Sr_3Mn_20_7試料の作製を行い、電気抵抗、熱伝導、及び熱起電力を測定した。これらの結果から、次のことが明らかになった。 (1)最適ドープ領域のab面のフォノン熱伝導の振る舞いは、主にMnO_6八面体に局在するポーラロンのホッピングに連動した格子歪みによって制限されていること。一方極端ドープ領域の熱伝導の振る舞いには、通常のフォノン熱伝導の振る舞いに類似している。 (2)最適ドープ領域のab面の高温側の熱起電力の振る舞いは、二つのMnサイトを共有するジナー・ポーラロンから小さいポーラロンへのクロスオーバーとして理解できる。 (3)熱伝導の磁場依存性は、磁化の2乗でスケールされ、比例定数がe_g電子の軌道自由度を反映していることがわかった。 (4)極端ドープ領域の電気抵抗及び熱起電力の振る舞いから、ポーラロン準位やバンドギャップを評価することができ、バンド計算から求めた値とほぼ一致することがわかった。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] M.Matsukawa, H.Ogasawara, et al.: "Anomalous Lattice Distortion in Pr-Substituted Double-Layered Perovskite Manganite La_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7 Single Clystals II"J. Phys. Soc. Jpn.. Vol.71. 1475-1480 (2002)
[文献書誌] M.Matsukawa, E, Kikuchi, et el.: "Thermal transport of Cr-doped double-layered LaSr_2Mn_2O_7"in Physica B.. (in press).
[文献書誌] H.ogasawara, M.Matsukawa, et al.: "Thermal transport of Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-v> compound with alternative repetition of a single-and double chains"in Physica C.. (in press).
[文献書誌] M.Matsukawa, M.Narita, et al.: "Anisotropic phonon conduction and lattice distortion in CMR-type bilayer manganite (La_<1-z>Pr_z)_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7 (z=0, 0.2, 0.4 and O.6) single crystals"in Phys. Rev. B.. (in press).
[文献書誌] Y.Nakanishi, K.Shimomura, M.Matsukawa, et el.: "Field dependence of elastic constants in the bilayer manganite : (Lal-zPrz)1.2Sr1.8Mn2O7 for z=0.6"in in Acta Physica Polonica B.. (in press).
[文献書誌] Y.Nakanishi, K.Shimomura, M.Matsukawa, et al.: "Magnetic phase diagram (La1-zPrz)1.2Sr1.8Mn2O7 for z=0.6"in Physica B.. (in press).

2002 年度 実績報告書

CMR型層状マンガン酸化物単結晶の異常フォノン物性と動的セーンテラー効果

研究代表者

松川 倫明 岩手大学, 工学部, 助教授 (40221585)

研究成果

[文献書誌] M.Matsukawa, H.Ogasawara, et al.: "Anomalous Lattice Distortion in Pr-Substituted Double-Layered Perovskite Manganite La_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7 Single Clystals II"J. Phys. Soc. Jpn.. Vol.71. 1475-1480 (2002)

[文献書誌] M.Matsukawa, E, Kikuchi, et el.: "Thermal transport of Cr-doped double-layered LaSr_2Mn_2O_7"in Physica B.. (in press).

[文献書誌] H.ogasawara, M.Matsukawa, et al.: "Thermal transport of Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-v> compound with alternative repetition of a single-and double chains"in Physica C.. (in press).

[文献書誌] M.Matsukawa, M.Narita, et al.: "Anisotropic phonon conduction and lattice distortion in CMR-type bilayer manganite (La_<1-z>Pr_z)_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7 (z=0, 0.2, 0.4 and O.6) single crystals"in Phys. Rev. B.. (in press).

[文献書誌] Y.Nakanishi, K.Shimomura, M.Matsukawa, et el.: "Field dependence of elastic constants in the bilayer manganite : (Lal-zPrz)1.2Sr1.8Mn2O7 for z=0.6"in in Acta Physica Polonica B.. (in press).

[文献書誌] Y.Nakanishi, K.Shimomura, M.Matsukawa, et al.: "Magnetic phase diagram (La1-zPrz)1.2Sr1.8Mn2O7 for z=0.6"in Physica B.. (in press).

2002 年度実績報告書

松川倫明岩手大学, 工学部, 助教授 (40221585)