JOPSS:検索結果一覧

論文

Dielectric properties and lattice dynamics of Ca-doped K $_{0.95}$ Li $_{0.05}$ TaO $_{3}$

脇本秀一; Samara, G. A.*; Grubbs, R. K.*; Venturini, E. L.*; Boatner, L. A.*; Xu, G. Y.*; 白根元*; Lee, S.-H.*

Physical Review B, 74(5), p.054101_1 - 054101_12, 2006/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.74.054101

被引用回数：25 パーセンタイル：70.4(Materials Science, Multidisciplinary)

量子常誘電体であるKTaO $_{3}$ のKサイトにイオン半径の小さいLiをドープすると、リラクサー強誘電性を示すことが知られている。本研究ではK $_{0.95}$ Li $_{0.05}$ TaO $_{3}$ に15ppm以下のCa不純物を導入した単結晶試料を用い、誘電率測定と中性子散乱実験を行った。誘電率測定から、Liが[100]方向へずれたoff-center位置を占めることによる秩序-無秩序転移的ダイナミクスがデバイ緩和として200K以下で観測された。Ca不純物を含まない試料との比較から、Ca不純物はLiの緩和には影響していないことを示した。中性子散乱ではブラッグ反射まわりに現れる散漫散乱と、格子振動を測定した。散漫散乱はLiイオンの緩和に伴い150K以下で現れ始めた。誘電率の結果と合わせて、Liの凍結により、その周りに微小分極領域(Polar-nano-region: PNR)が形成される様子を明らかにした。さらに散漫散乱の複数のゾーンでの強度比較から、ほかの典型的リラクサーであるPb(Mg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ )O $_{3}$ と同様にuniform phase shiftがあることが示された。この結果、uniform phase shiftはリラクサーに共通の性質であり、リラクサーがバルクな強誘電状態に転移できない原因であることが示された。

論文

Incommensurate lattice distortion in the high temperature tetragonal phase of La $_{2-x}$ (Sr,Ba) $_{x}$ CuO $_{4}$

脇本秀一; 木村宏之*; 藤田全基*; 山田和芳*; 野田幸男*; 白根元*; Gu, G.*; Kim, H.*; Birgeneau, R. J.*

Journal of the Physical Society of Japan, 75(7), p.074714_1 - 074714_6, 2006/07

https://doi.org/10.1143/JPSJ.75.074714

被引用回数：23 パーセンタイル：72.23(Physics, Multidisciplinary)

高温超伝導体La $_{2-x}$ (Sr,Ba) $_{x}$ CuO $_{4}$ の高温正方晶(HTT)相において観測される格子非整合な散漫散乱を、x=0.07, 0.125(Ba), 0.15, 0.20の試料について、中性子散乱実験により系統的に調べた。測定したすべての試料において、低温斜方晶(LTO)相で現れる超格子反射がHTT相で格子非整合な散漫散乱に変化する様子が観測された。散漫散乱ピークの位置、及び構造因子の考察から、散漫散乱はLTO的な八面体の傾きがHTT相で局所構造として残ることに起因し、かつ傾きの方向(Cu0正方格子でCu-Cuの対角線方向)に格子非整合な変調を伴っていることがわかった。変調周期の逆数に相当する格子非整合性は、温度上昇に伴い増加し、すべての試料で ${it T/T$_{s}$}$ ( ${it T$_{s}$}$ 構造相転移温度)に対して、散漫散乱の積分強度は( ${it T-T$_{s}$}$ ) $^{-1}$ に対して各々スケールする普遍的な振る舞いが見られた。以上の結果と、超伝導を示さないx=0.05では同様の散漫散乱が観測されないことから、格子非整合な変調を伴ったLTO歪みは超伝導領域に特有の性質であることが示された。

論文

Frustrating interactions and broadened magnetic excitations in the edge-sharing CuO $_{2}$ chains in La $_{5}$ Ca $_{9}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$

松田雅昌; 加倉井和久; Lorenzo, J. E.*; Regnault, L. P.*; Hiess, A.*; 白根元*

Physical Review B, 68(6), p.060406_1 - 060406_4, 2003/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.060406

被引用回数：21 パーセンタイル：68.23(Materials Science, Multidisciplinary)

量子磁性体La $_{5}$ Ca $_{9}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$ の中性子非弾性散乱実験を行った。この物質はCuO $_{2}$ スピン鎖を有し、低温で反強磁性秩序(鎖内は強磁性的)を示す。結晶構造と磁気構造からは、相互作用は単純であると予想されるが、磁気励起の実験結果、まず一軸性の磁気異方性が大きいことがわかった。また、CuO $_{2}$ スピン鎖の鎖内,鎖間ともに相互作用は弱く(10K以下)、特に鎖内では相互作用が反強磁性的であり、さらに鎖内と鎖間の相互作用にはフラストレーションが働いていることがわかった。磁気励起の特徴として線幅が大きく広がっていることが挙げられるが、この原因としてフラストレーションと少量のホールによる無秩序化の効果が考えられる。このように、CuO $_{2}$ スピン鎖は磁気異方性とフラストレーションに由来した興味深い磁気的性質を示すことがわかった。

論文

Neutron diffraction study of field-cooling effects on the relaxor ferroelectric Pb[(Zn $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ ) $_{0.92}$ Ti $_{0.08}$ ]O

大和田謙二; 廣田和馬*; Rehrig, P. W.*; 藤井保彦*; 白根元*

Physical Review B, 67(9), p.094111_1 - 094111_8, 2003/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.67.094111

被引用回数：104 パーセンタイル：94.65(Materials Science, Multidisciplinary)

高電場-高温度のもと、中性子回折実験を注意深く行った結果、PZN-8%PTの分極回転の経路に関する詳細な温度電場相図を完成させた。これによりPZN-8%PTの温度-電場経歴依存性が明らかになった。さらにゼロ電場中冷却で今まで菱面体相と考えられてきた相が、実はもっと対称性の低い相であることがわかった。われわれはこの相をX相と名づけた。

論文

Magnetic field effects and magnetic anisotropy in lightly doped La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$

松田雅昌; 藤田全基*; 山田和芳*; Birgeneau, R. J.*; 遠藤康夫*; 白根元*

Physical Review B, 66(17), p.174508_1 - 174508_6, 2002/11

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.174508

被引用回数：11 パーセンタイル：50.72(Materials Science, Multidisciplinary)

これまでの中性子散乱実験の結果から、La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$ 低ホール濃度領域(0x0.055)のスピングラス相においては斜めストライプ構造を反映していると思われる静的秩序が存在することがわかっている。われわれはこの相でどのような磁場効果が見られるかを調べるために中性子散乱実験を行った。x=0.014, 0.024の試料における磁場効果(H//CuO $_{2}$ 面)を調べたところ、磁場の増加とともに磁気反射強度が徐々に減少することがわかった。系統的な実験を行った結果、これはLa $_{2-x}$ CuO $_{4}$ で見られるような非対称(Dzyaloshinski-Moriya)相互作用に起因している可能性が強いことがわかった。つまり、磁場中でスピンの回転が起こりスピン構造が変わるために、(1, 0, 0)付近の強度が減少していると考えられる。この結果はスピングラス相においても一軸性の磁気異方性が存在することを示している。また、磁場中で非整合磁気ピークの非整合度やピーク幅がほとんど変化していないことから、この非整合性は磁気相互作用に起因するのではなく、電荷秩序によって引き起こされている可能性が強いことがわかった。上述の磁気相互作用はスピンの方向を決定したり静的秩序を安定化するために働いていると考えられる。

論文

Electronic phase separation in lightly doped La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$

松田雅昌; 藤田全基*; 山田和芳*; Birgeneau, R. J.*; 遠藤康夫*; 白根元*

Physical Review B, 65(13), p.134515_1 - 134515_6, 2002/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.134515

被引用回数：140 パーセンタイル：96.62(Materials Science, Multidisciplinary)

La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$ 低ホール濃度領域(0.02x0.055)における磁性を調べるために詳細な中性子散乱実験が行われてきた。その結果、この絶縁スピングラス領域において非整合磁気ピークの現れる位置が超伝導相(水平ストライプ構造)で観測される位置と比べて(,)を中心に45度回転しており、斜めストライプ構造を反映していることが明らかになった。次のステップとして、われわれは、さらに低ホール濃度領域(0x0.02)における磁気相関を調べるために中性子散乱実験を行った。このホール濃度領域では、室温から温度を下げていくとまず反強磁性磁気秩序が起こる。さらに温度を下げていくと30K付近で磁気秩序領域の一部が斜めストライプ相関を持つクラスタースピングラス相に置き換わることが明らかになった。非整合度の値からスピングラス領域のホール濃度を見積もると0x0.02の領域でほぼ2%であった。また、散乱強度からスピングラス領域の大きさ(体積分率)を見積もるとxが0から0.02に増加する際に体積分率が0から1にほぼ比例して変化することがわかった。これらの結果を総合して考えると、La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$ (0x0.02)では30K以下でホール濃度が~0%の領域と~2%の領域に相分離し、ホール濃度の増加とともに2%の領域が増大すると考えられる。

論文

Neutron scattering studies on lightly-doped La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$

松田雅昌; Birgeneau, R. J.*; 遠藤康夫*; 藤田全基*; 平賀晴弘*; Kastner, M. A.*; 白根元*; 脇本秀一*; 山田和芳*

Journal of the Physical Society of Japan, Vol.70, Supplement A, p.46 - 48, 2001/05

最近の詳細な研究により、絶縁相におけるスピングラス相の静的磁気相関が非整合的であることが明らかになった。ただし、弾性磁気ピークの位置は、超伝導相で見られる位置と比べて45度回転している。水平ストライプモデルからの類推から、この構造はストライプが斜方晶の軸方向(正方晶の軸の対角線方向)に進む斜めストライプであると考えられる。また、絶縁相におけるスピンダイミクスの研究も行い、その結果、低温、低エネルギーでは磁気相関は斜めストライプであると考えられる。また、絶縁層におけるスピンダイナミクスの研究も行い、その結果、低温、低エネルギーでは磁気相関は斜めストライプであるが、高温、高エネルギーではLa $_{2}$ CuO $_{4}$ と定性的に同じ磁気相関が見られることがわかった。

口頭

La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$ の高温正方晶での格子不安定性

脇本秀一; 木村宏之*; 藤田全基*; 山田和芳*; 野田幸男*; 白根元*; Gu, G.*; Kim, H.*; Birgeneau, R. J.*

no journal, ,

ホールドープ系高温超伝導体であるLa $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$ では、高温正方晶(HTT)相において低温斜方晶(LTO)的な格子歪み(CuO八面体の傾き)が残ることが、中性子散乱実験で散漫散乱として観測されている。本研究では、超伝導と格子非整合なLTO的格子歪みとの関連を調べるため、=0.07, 0.125(Ba), 0.15, 0.20の試料について、中性子散乱実験を行った。測定したすべての試料において、LTO的な八面体の傾きに起因した散漫散乱ピークが、かつ傾きの方向(LTO相でb軸に相当する方向)に格子非整合な変調を伴って観測された。変調周期の逆数に相当する格子非整合性は、温度上昇に伴い増加し、すべての試料で(は構造相転移温度)に対してスケールする普遍的な振る舞いを示した。以上の結果と、超伝導を示さないの結果から、格子非整合な変調を伴ったLTO歪みは超伝導領域に特有の性質であることが示された。

口頭

中性子散乱によるリラクサーKLTの格子振動と散漫散乱の研究

脇本秀一; Samara, G. A.*; Grubbs, R. K.*; Venturini, E. L.*; Boatner, L. A.*; Xu, G. Y.*; 白根元*; Lee, S.-H.*

no journal, ,

リラクサーK $_{1-x}$ Li $_{x}$ TaO $_{3}$ (KLT)の単結晶試料を用いて中性子散乱によるフォノンと散漫散乱の研究を行った。誘電率測定からx=0.05の試料は明瞭な強誘電転移を示さず、低温までリラクサー状態が実現しているのに対し、x=0.10の試料は110K明瞭な強誘電転移を示しながら、かつ低温でのLiイオンの緩和が見られた。中性子散乱でゾーン中心の横光学モード(強誘電モード)の振る舞いを見ると、前者は低温までソフト化するのに対し、後者では110Kでハード化する成分が確認された。また後者の試料で散漫散乱が強誘電転移温度で臨界散乱的な振る舞いを示したのち、さらに低温に向けて散漫散乱が増加する現象が観測された。以上の結果はKLTリラクサー状態には、Liの緩和に加えて強誘電フォノンモードの寄与も重要であることを示している。またx=0.10での強誘電相とリラクサー相が共存している様子を明らかにした。

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