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Magnetic order in perovskite Pr$$_{1-x}$$Ba$$_{x}$$CoO$$_{3}$$ studied by magnetic circular dichroism (MCD) spectroscopy

磁気円二色性(MCD)によるペロブスカイトPr$$_{1-x}$$Ba$$_{x}$$CoO$$_{3}$$の磁気秩序の研究

吉井 賢資; 水牧 仁一朗*; 斎藤 祐児; 中村 彰夫

Yoshii, Kenji; Mizumaki, Masaichiro*; Saito, Yuji; Nakamura, Akio

ペロブスカイト型構造を持つ強磁性コバルト酸化物Pr$$_{1-x}$$Ba$$_{x}$$CoO$$_{3}$$について、その直流磁化データと放射光吸収スペクトルを測定した。放射光実験はSPring-8の軟X線ビームラインBL25で行った。磁化測定から、x=0の系は磁気転移がないが、xを増やすとともに強磁性転移が発現する。この転移はx$$>$$0.2で明瞭であり、磁気転移温度は50-190Kである。x=0.4で強磁性転移温度が最大190Kとなる。これは、酸素欠損あるいはCo-O-Co角度との関係で解釈した。放射光吸収スペクトルから得られた磁気円二色性(MCD)スペクトルの解析より、Co3dスピン及び軌道磁気モーメントの強磁性整列を確認した。これらモーメントの値は、類似系La$$_{1-x}$$Sr$$_{x}$$CoO$$_{3}$$での6割程度である。通常酸化物では、軌道モーメントはゼロに近いと見なされるが、これらの系では0.1-0.2ボーア磁子/Coイオン程度の軌道モーメントが存在する。また、Ba4f軌道に電子が存在し、磁気秩序を有する。これと同様の結果をPr4fにおいても得た。O2pスピンがCo3dスピンと同方向を向き、磁気秩序を持っていることもわかった。これは強磁性転移における、Co3d-O2p混成の寄与の重要性を示す。

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パーセンタイル:56.7

分野:Chemistry, Inorganic & Nuclear

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