| 研究概要 |
本研究では、層状ダブルペロブスカイト酸化物A(RE)B_2O_<5+δ>(A,RE,Bはそれぞれアルカリ土類金属希土類、遷移金属元素)を中心とした物質群において、(1)組成と原子配列、(2)電子状態、(3)電気/スピン伝導物性を総合的に研究し、100%スピン偏極度を持ちスピンエレクトロニクス応用が期待されているハーフメタル材料を創製することを目的とする。本年度の主な研究成果を以下に列挙する。
1.酸素欠損型層状ダブルペロブスカイトCo酸化物:BaRECo_2O_<5+δ>(RE=Nd,Sm)の酸素不定比性とそれに伴う磁気特性、及び磁気輸送特性との相関について、酸素量を精密に制御した試料を用いて研究を行った。その結果、本物質の物性が僅かな酸素量の変化と強く関係していることが分かり、特に酸素量5.5を持つBaRECo_2O_<5.5>相が既知のハーフメタル材料と大変類似した物性を示し、更なる組成制御を施すことにより本物質においてハーフメタル状態の発現することが示唆された。
2.様々なBサイトオーダー・ダブルペロブスカイト型化合物A_2BB'O_6についてFLAPW法によるバンド計算を行い、BB'=FeNb,FeTaにおいてハーフメタル状態の発現が期待できる結果が得られた。そこで、A_2FeNbO_6(A=Ca,Sr,Ba),(Sr_<1-x>La_x)_2FeNbO_6,(Sr_<1-x>La_x)_2FeTaO_6試料をそれぞれ作製し、メスバウアー分光法によりFeの原子価状態を調べた。その結果、Taを含む試料においてハーフメタル状態の発現に不可欠な混合原子価状態を確認し、本物質群が新規ハーフメタル材料創製の有力候補であることが分かった。
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