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新規強磁性体BaFeO$$_{3}$$及びその鉄サイト置換系の磁性と局所構造観測

Magnetism and local structures of new ferromagnet BaFeO$$_{3}$$ and related materials

吉井 賢資 ; 林 直顕*; 松村 大樹  ; 草野 翔吾*; 水牧 仁一朗*; 水木 純一郎*; 高野 幹夫*

Yoshii, Kenji; Hayashi, Naoaki*; Matsumura, Daiju; Kusano, Shogo*; Mizumaki, Masaichiro*; Mizuki, Junichiro*; Takano, Mikio*

BaFeO$$_{3}$$は、2年程前に発見された、Fe$$^{4+}$$スピンが110Kで強磁性整列を示す新規強磁性体である。2013年の本学会および論文にて、この物質がヒステリシス損が少ないなどの磁気冷凍に適した性質を持っていることを、磁化測定と放射光磁気円二色性測定により報告した。今回は、鉄サイト置換物質に対し、磁気冷凍効果を中心とした磁性を調べた。Ni等の元素をパーセント程度の微量置換することで、基底状態から強磁性が発現し、母物質よりもヒステリシス損が小さくなりうることが分かった。また、置換量を変えることにより冷凍温度を制御できることなども判明した。さらに放射光EXAFSを用いた局所構造観測を行ったところ、BaFeO$$_{3}$$では磁気転移温度以下でFe周囲の局所歪みが発生するが、置換系では歪みが抑えられることが分かった。現在、これらの結果を解析中である。学会当日は他の結果についても報告する。

We have investigated the magnetocaloric effect of BaFeO$$_{3}$$ and related materials. The substitutions at Ba and Fe sites was found to lead to a suppression of ground-state antiferromagnetic ordering. Hence, hysteretic losses are suppressed by the substitution, a property which is favorable to practical application. From EXAFS measurements using synchrotron radiation, BaFeO$$_{3}$$ involves a local structural distortion around Fe, whereas such behavior is suppressed by the substitutions. This may be related to the suppression of antiferromagnetic state, whose details will be presented at the conference.

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