2002 Fiscal Year Annual Research Report
遷移金属酸化物における等価数イオン置換効果と強相関電子機能の制御
Project/Area Number |
02J06635
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
安川 雪子 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 強相関電子系 / Bサイトオーダーダブルペロブスカイト A_2FeMoO_6 / 等価数元素置換効果 / メスバウアー分光法 / ハーフメタル / 混合原子価 |
Research Abstract |
本研究ではダブルペロブスカイトA_2FeMoO_6(A=Ba,Sr,Ca)について、高品質試料を酸素源同時封入法により作製し、本物質の磁気及び磁気輸送特性に対するAサイト同価数元素置換の効果を調べた。Fe^<2+>クーロメトリー法の結果、A=Ba,Sr,Caの各試料の酸素量は5.98±0.01と一定で、酸素不定比性が無いことが明らかになった。また、FeとMoサイト間の長距離秩序度Sを粉末x線回折のRietveld解析結果により求めたところ、全ての試料のSは〜0.9と高く且つほぼ一定に制御されていることがわかった。 このように酸素欠損を持たず、且つFeとMoサイト間の長距離秩序度Sおよび粒径(【approximately equal】4.0±2.0μm)がほぼ一定である一連の試料についで^<57>Fe Mossbauer分光測定を行ったところ、アイソマーシフト・内部磁場・四極子分裂の値から全ての試料においてFeはFe^<II>-Fe^<III>の混合原子価を持つことがわかった。(Sr,Ca)_2FeMoO_6系ではAの平均イオン半径の大きさに係わらずFeの価数はほぼ一定の混合原子価状態であることが判明した。更にSr_2FeMoO_6及び(Sr,Ca)_2FeMoO_6についてのバンド計算から、両者の電子構造は殆ど違わないことがわかり、これはFeの原子価状態がほぼ不変であることと一致していると思われる。一方、(Ba,Sr)_2FeMoO_6系ではBa量が増すにつれFeの価数が混合原子価状態を保ちつつも+2.0に向かって低減していくことを見出した。 この系の結晶構造はAサイトの同価数元素置換によりAイオンの平均半径が増大すると単斜晶、正方晶、立方晶と変わることが知られており、Fe(と随伴するMo)の価数が結晶内の歪とその緩和に関係していることが示唆される。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Y.Yasukawa, H.Yanauchi, M.Karppinen: "Accurate oxygen-content determination method for decreased sample Amounts of superconductive and other functional oxides"Applied Physics Letters. 81,3. 502-504 (2002)
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[Publications] M.Karppinen, N.Kiryakov, Y.Yasukawa, T.Nakane, H.Yamauchi: "[sovalent cation substitutions to control the intrinsic H_<irr> characteristics of superconductive copper oxides"Physica C. 382,1. 66-71 (2002)
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[Publications] 安川雪子, J.Linden, R.S.Liu, J.M.Chen, 山内尚雄, M.Karppinen: "Influence of isovalent A-site cation substitution on the iron valence in the B-site ordered double-perovskite(A,A')_2FeMoO_6 (A,A'=Ba,Sr,Ca)"日本物理学会講演概要集. 57,2,第3分冊. 500 (2002)