Magnetic and dielectric properties of TbCaMnO

ペロブスカイトTbCaMnOの磁性と誘電性

平光 雄介*; 吉井 賢資  ; 米田 安宏   ; 水木 純一郎; 中村 彰夫; 下条 豊; 石井 慶信*; 森井 幸生; 池田 直*

Hiramitsu, Yusuke*; Yoshii, Kenji; Yoneda, Yasuhiro; Mizuki, Junichiro; Nakamura, Akio; Shimojo, Yutaka; Ishii, Yoshinobu*; Morii, Yukio; Ikeda, Naoshi*

ペロブスカイト構造を持つTbCaMnO酸化物につき、その磁性と誘電性を調べた。磁化測定からは、マンガンの電荷秩序(300K),反強磁性転移(120K),スピングラス転移(50K)の3つの転移が観測された。中性子散乱実験から得られたデータは、マンガンイオンの電荷秩序と反強磁性が重畳した状態を仮定することでフィットすることができた。交流誘電率測定からは、室温で5000ほどの大きな誘電率が観測された。また、マンガンイオンの電荷秩序温度直下の280K付近で誘電率の温度依存性に変化が観測された。これは、この系の誘電性が電荷秩序状態と関係があることを示唆する。誘電率の損失項からは、誘電ドメインの反転エネルギーが交流抵抗の活性化エネルギーに近いことが見いだされた。すなわち、この系の誘電性は、マンガン電子の局在性と遍歴性の両方の性質に由来するものと考えられる。

Magnetic and dielectric properties of a perivskite manganite TbCaMnO were investigated. Magnetic measurements showed three characteristic temperatures, originating from charge ordering (300 K), antiferromagnetic ordering (120 K) and a transition to a glassy state (50 K). The coexistence of the charge and antiferromagnetic ordering was consistent with the result of powder neutron diffraction. AC dielectric measurements showed large dielectric constants of about 5000 at around room temperature. A temperature dependence of the dielectric constant changed just below the charge-ordering temperature. From the analysis of tan;, the activation energy for a domain-boundary motion was calculated to be about 0.09 eV. These results strongly suggest that the dielectric properties of this material are governed by the ordering and transfer of the Mn-3d charges.