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Magnetic and dielectric behavior of the ruthenium double perovskite oxides $$R$$$$_{2}$$$$M$$RuO$$_{6}$$ ($$R$$=La, Pr and Nd, $$M$$=Mg, Co, Ni and Zn)

ルテニウムダブルペロブスカイト$$R$$$$_{2}$$$$M$$RuO$$_{6}$$(R=La, Pr, Nd, $$M$$=Mg, Co, Ni, Zn)の磁性と誘電性

吉井 賢資  ; 池田 直*; 森 茂生*; 米田 安宏   ; 水牧 仁一朗*; 谷田 肇*; 河村 直己*

Yoshii, Kenji; Ikeda, Naoshi*; Mori, Shigeo*; Yoneda, Yasuhiro; Mizumaki, Masaichiro*; Tanida, Hajime*; Kawamura, Naomi*

ルテニウムを含むダブルペロブスカイト酸化物$$R$$$$_{2}$$$$M$$RuO$$_{6}$$ ($$R$$=La, Pr, Nd, $$M$$=Co, Ni, Zn, Mg)の磁性と誘電性について調べた。粉末X線構造解析から、結晶構造は$$M$$イオンとRuイオンが結晶額的に整列する構造を取っていることがわかった。磁化測定からは、$$M$$がCoとNiイオンのときのみ、20-30Kに反強磁性転移が起こるが、これは磁性$$M$$イオンとRuイオンの磁気相互作用によるものである。$$M$$イオンがMgイオン及びZnイオンの非磁性の場合には、磁気転移は起こらなかった。誘電率測定からは、$$M$$イオンがCo及びNiの場合のみ、5000程度の大きな誘電率が観測された。結晶構造及び磁化測定の結果から、この誘電率は、磁性あるいは電子移動による短距離の誘電領域が形成されたことによると考えられる。$$M$$=Niに対する放射光を使った吸収分光から、Ruイオンは4+、Niイオンは2+に近い状態で、過去の論文に提案されているようなバンド形成による電荷状態のずれは観測されなかった。

Magnetic and dielectric properties of the ruthenium double perovskites $$R$$$$_{2}$$$$M$$RuO$$_{6}$$ were studied ($$M$$ = Co, Ni, Zn, Mg). The materials with the magnetic M$$^{2+}$$ ions ($$M$$ = Co and Ni) showed magnetic ordering and large dielectric constants (about 5000). On the other hand, for the non-magnetic M$$^{2+}$$ ions ($$M$$ = Mg and Zn), magnetic ordering was not observed. In addition, their dielectric constants were found to be small (about 100-200). Together with the result of the dielectric response, the large dielectric constants for $$M$$=Co and Ni may be related to a smooth response of polar regions. Investigations of the properties of $$R$$$$_{2}$$$$M$$RuO$$_{6}$$ with $$R$$=Pr and Nd are also being carried out, and their results are briefly discussed.

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