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Magnetic and dielectric study of Bi$$_{2}$$CuO$$_{4}$$

Bi$$_{2}$$CuO$$_{4}$$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Bi$$_{2}$$CuO$$_{4}$$は、高温超伝導体の母体物質R$$_{2}$$CuO$$_{4}$$(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$$_{2}$$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、R$$_{2}$$CuO$$_{4}$$と比較した。磁化測定からは、Cu$$^{2+}$$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R$$_{2}$$CuO$$_{4}$$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 Bi$$_{2}$$CuO$$_{4}$$, which has the same chemical formula as that of the parent materials of high-Tc superconductors, R$$_{2}$$CuO$$_{4}$$ (R: rare earths). Magnetic measurements showed that this oxide exhibits an antiferromagnetic transition at around 40 K, owing to the localized Cu$$^{2+}$$ spins. Dielectric constants were found to be about 100 at room temperature, which are smaller than those of R$$_{2}$$CuO$$_{4}$$ (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.

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パーセンタイル:59.6

分野:Physics, Applied

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