Strong correlation among structural, electronic, and magnetic properties of SrFeMoO (0 x 1)

SrFeMoO (0 x 1)の構造,電気的,磁気的特性の間の強い相関

吉田 宏二*; 池内 晋也*; 清水 大*; 岡安 悟  ; 鈴木 孝至*

Yoshida, Koji*; Ikeuchi, Shinya*; Shimizu, Hajime*; Okayasu, Satoru; Suzuki, Takashi*

SrFeMoO with 0x1,の構造,電気,磁気特性の系統的な変化を調べた。これは組成xを変化させることで半金属二重ペロブスカイト構造のSrFeMoO(x=0)から、反強磁性金属SrFeO(=SrFeO: x=1)まで変化させることに等しい。室温での結晶格子体積はxを増加させると単調に減少する。x=0.5近傍で体積の減少は急に大きくなるがこれは正方晶から立方晶への構造相転移によるものである。同様にx=0.5近傍で電気的基底状態が金属から絶縁体に、さらに磁気的基底状態も強磁性から常磁性に変化する。これらの事実は二重ペロブスカイト構造において、結晶構造と遍歴電子および強磁性状態発現の間に強い相関があることを示している。さらにこの臨界組成は組成比による特有の物理的変化を反映している。

We studied systematic changes of the structural, electric, and magnetic properties in SrFeMoO with 0 x 1, which bridges between a half-metallic double perovskite SrFeMoO (x = 0) and an antiferromagnetic metal SrFeO (= SrFeO: x = 1). The lattice volume at room temperature linearly decreases with x. The decline steeply enhances around x = 0.5, which is accompanied with a symmetry change from a tetragonal to a cubic crystal structure. In the same composition, we also found changes in the electronic ground state from a metal to an insulator and in the magnetic one from ferromagnetism to paramagnetism. These results indicate the strong correlation among the crystal structure, itinerant electrons and occurrence of ferromagnetic state in the double perovskite. In addition, the value of the critical composition could reflect peculiar physical changes with x.