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論文

Magnetic phase diagrams of YVO$$_{3}$$ and TbVO$$_{3}$$ under high pressure

備前 大輔*; 中尾 裕則*; 岩佐 和晃*; 村上 洋一*; 長壁 豊隆; 藤岡 淳*; 安江 俊夫*; 宮坂 茂樹*; 十倉 好紀*

Journal of the Physical Society of Japan, 81(2), p.024715_1 - 024715_6, 2012/02

 被引用回数:4 パーセンタイル:62.88(Physics, Multidisciplinary)

低温高圧力下の中性子回折実験により、RVO$$_{3}$$(R=Y, Tb)の磁気相図を明らかにした。TbVO$$_{3}$$では、その基底状態が加圧によって${it C}$-タイプのスピン秩序(${it C}$-SO)から${it G}$-タイプのスピン秩序(${it G}$-SO)へと変化することが明らかとなった。これまでに基底状態の軌道秩序は、加圧により${it G}$-タイプの軌道秩序(${it G}$-OO)から${it C}$-タイプの軌道秩序(${it C}$-OO)へと変化することが明らかになっていたが、これと完全に対応している。一方、YVO$$_{3}$$の基底状態は、常圧から今回の最高圧力値6.2GPaまで、${it G}$-SOと${it C}$-OOが同時に存在し、非秩序相-[${it G}$-SO, ${it C}$-OO]相間の相転移が、ペロブスカイト型の遷移元素酸化物RMO$$_{3}$$において初めて観測された。両物質において[${it G}$-SO, ${it C}$-OO]相が加圧とともに安定化していくが、これは共有結合効果と超交換相互作用が重要な役割を果たしていると考えられる。

論文

Critical competition between two distinct orbital-spin ordered states in perovskite vanadates

藤岡 淳*; 安江 俊夫*; 宮坂 茂樹*; 山崎 裕一*; 有馬 孝尚*; 佐賀山 基*; 稲見 俊哉; 石井 賢司; 十倉 好紀*

Physical Review B, 82(14), p.144425_1 - 144425_12, 2010/10

 被引用回数:43 パーセンタイル:13.5(Materials Science, Multidisciplinary)

We have investigated the spin/orbital phase diagram in the perovskite orthovanadate $$R$$VO$$_3$$ ($$R$$ = Eu, Y, Dy, and Ho) by measurements of magnetization, dielectric constant, specific heat, Raman scattering spectra, and X-ray diffraction, focusing on the interplay between the V $$3d$$ spin and the $$4f$$ moment of the $$R$$ ion. The results cannot be uniquely explained in terms of the exchange interaction between the V $$3d$$ spin and the $$R$$-ion $$4f$$ moment. By comparing this phase diagram with the spin/orbital ordering in TbVO$$_3$$, it is evident that the critical competition between the C-type spin/G-type orbital ordered phase and the G-type spin/C-type orbital ordered one depends not only on the GdFeO$$_3$$-type lattice distortion but also on the presence of the $$4f$$ moment of the $$R$$ ion. The magnetic field induced phase transition of the spin/orbital ordering is achieved concomitantly with polarizing $$R$$ $$4f$$ moments for DyVO$$_3$$ and HoVO$$_3$$. The results cannot be uniquely explained in terms of the exchange interaction between the V $$3d$$ spin and the $$R$$-ion $$4f$$ moment. The coupling of the $$R$$ $$4f$$ moment polarization with the lattice distortion tied with the orbital ordering of the V $$3d$$ sublattice may also be relevant to this field induced phase transition.

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