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Magnetic and dielectric properties of HoFe$$_{2}$$O$$_{4}$$ and R$$_{1-x}$$R'$$_{x}$$Fe$$_{2}$$O$$_{4}$$ (R, R': rare earths)

HoFe$$_{2}$$O$$_{4}$$及びR$$_{1-x}$$R'$$_{x}$$Fe$$_{2}$$O$$_{4}$$の磁性と誘電性(R,R': 希土類)

吉井 賢資  ; 米田 安宏   ; 真栄田 大介*; 横田 祐輔*; 道内 尊正*; 小松 拓磨*; 池田 直*; 松尾 祥史*; 森 茂生*

Yoshii, Kenji; Yoneda, Yasuhiro; Maeda, Daisuke*; Yokota, Yusuke*; Michiuchi, Takamasa*; Komatsu, Takuma*; Ikeda, Naoshi*; Matsuo, Yoji*; Mori, Shigeo*

新規強誘電体RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$(R=Y,Ho-Lu)の性質を明らかにするため、標記酸化物の物性を調べた。RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$のうち、物性の報告例のないHoFe$$_{2}$$O$$_{4}$$を合成し、磁性と誘電性を調べた。誘電率は室温で1000程度であり、ほかのRFe$$_{2}$$O$$_{4}$$と類似であるが、誘電応答における系の乱れと磁気転移温度は明瞭な違いが見られた。この違いは、酸素量の違いに由来すると推測される。また、希土類サイトの置換を行い、物性を調べた。最もイオン半径の異なるYとLuの間で混晶が作成でき、その物性が非混晶系と類似であることから、R=Y,Ho-Luの間で混晶が作成でき、物性も非混晶系と本質的に同じと推測された。さらに、LuFe$$_{2}$$O$$_{4}$$のLuの一部を、希土類の中で最も小さいScに置換した。X線回折からは、20%ほどのSc置換が上限であることがわかった。誘電性はLuFe$$_{2}$$O$$_{4}$$と類似であったが、磁気転移温度はSc置換により、250Kから200Kへと大幅に下がった。このことは、希土類サイトの置換により、物性コントロールが可能なことを示唆する。

We have investigated the physical properties of HoFe$$_{2}$$O$$_{4}$$ and R$$_{1-x}$$R'$$_{x}$$Fe$$_{2}$$O$$_{4}$$ (R, R': rare earths). Dielectric measurements showed their dielectric constants of 1000 at around room temperature, which is characteristic of the RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$ series (R: rare earths). However, the magnetic transition temperatures and the coherency in dielectric response were found to be different from those of RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$ reported so far. Interestingly, these materials suggested higher ferroelectric temperatures than those reported so far, suggesting a possibility of application of these materials.

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パーセンタイル:35.16

分野:Physics, Applied

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