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Magnetic and dielectric study of R$$_{0.5}$$Sr$$_{0.5}$$MnO$$_{3}$$ (R = Gd, Tb and Dy)

R$$_{0.5}$$Sr$$_{0.5}$$MnO$$_{3}$$の磁性と誘電性(R = Gd, Tb, Dy)

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

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

R$$_{0.5}$$Sr$$_{0.5}$$MnO$$_{3}$$ (R=Gd, Tb, Dy)の磁性と誘電性を調べた。磁気測定からは、すべての系において40K以下でスピングラス的な相が観測され、中性子散乱の結果と定性的に一致した。このグラス相の起源は、R$$^{3+}$$とSr$$^{3+}$$のサイズの違いによるランダムネス効果であると考えられる。誘電率測定からは、50Kから300Kの間で5000-10000程度の誘電率が観測され、誘電率はスピングラス転移温度付近でブロードなピークとなった。誘電分散の解析からは、誘電応答の乱雑性が見いだされ、磁性の結果同様、これはR/Srサイトのランダムネスに起因すると考えた。さらに、放射光測定の結果などから、この系の誘電応答はMn-3d電子に由来することが示唆された。

Magnetic and dielectric properties of perovskite manganites R$$_{0.5}$$Sr$$_{0.5}$$MnO$$_{3}$$ (R = Gd, Tb and Dy) have been investigated. DC and AC magnetic measurements showed short-range glassy magnetic ordering at Tg about 40 K. Such ordering was observed by neutron diffraction and is ascribable to the size mismatch of R$$^{3+}$$ and Sr$$^{3+}$$ settled randomly at the same crystallographic site. Dielectric constants for each material were about 1000-10000 between about 50 K and 300 K and showed broad maximums above Tg. Dielectric dispersion showed poor coherency of the motion of polar regions, plausibly because of the size-mismatch effect; both the magnetic and dielectric properties of this system are governed by the randomness at the R/Sr site. The tan$$delta$$ and EXAFS data suggest that the dielectric response is rooted in a transfer of the Mn-3d electrons.

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パーセンタイル:59.76

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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