Magnetic and dielectric study of BiCuO

BiCuOの磁性と誘電性

吉井 賢資  ; 福田 竜生  ; 赤浜 裕士*; 狩野 旬*; 神戸 高志*; 池田 直*

Yoshii, Kenji; Fukuda, Tatsuo; Akahama, Hiroshi*; Kano, Jun*; Kambe, Takashi*; Ikeda, Naoshi*

ビスマス-銅複合酸化物BiCuOは、高温超伝導体の母体物質RCuO(R:希土類)と化学式は同じであるが、結晶構造は異なることが知られている。前者はCuO面を有する2次元性が強い構造であるのに対し、本系は3次元的な結晶構造を持つ。本研究では、この系の磁性と誘電性について調べ、RCuOと比較した。磁化測定からは、Cuスピンが40K付近で反強磁性転移することが観測され、既報と同様の結果であった。誘電率測定からは、室温近傍で100程度の誘電率が観測された。これはRCuOの誘電率10000程度より小さい。誘電応答の虚数部解析からは、誘電ドメインの回転の活性化エネルギーが0.1eV程度と求まった。このことから、この系の誘電応答はCu-3d電子の移動に由来するものと推測される。

We have investigated the magnetic and dielectric properties of BiCuO, which has the same chemical formula as that of the parent materials of high-Tc superconductors, RCuO (R: rare earths). Magnetic measurements showed that this oxide exhibits an antiferromagnetic transition at around 40 K, owing to the localized Cu spins. Dielectric constants were found to be about 100 at room temperature, which are smaller than those of RCuO (about 10000 at room temperature). The imaginary part of dielectric response showed the activation energy of about 0.1 eV, suggesting that the dielectric response is brought about by a transfer of Cu-3d electrons.