Three-dimensional electronic structures and the metal-insulator transition in Ruddlesden-Popper iridates

山崎 篤志*; 藤原 秀紀*; 橘 祥一*; 岩崎 大昌*; 東野 勇志*; 吉見 千秋*; 中川 広野*; 中谷 泰博*; 山神 光平*; 荒谷 秀和*; et al.

Physical Review B, 94(11), p.115103_1 - 115103_10, 2016/11

AA2016-0587.pdf:2.55MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.94.115103

軟X線角度分解光電子分光を用いて、Ruddlesden-Popper型イリジウム酸化物SrIrOの3次元バンド構造を調べた。その結果、IrO面構造の次元性の増加と共に発現する金属-絶縁体転移に関する直接的な証拠を得た。この転移は、スピンー軌道結合により生じた = 1/2バンドがフェルミエネルギーを横切ることにより生じる。入射光エネルギーを350eV以上走査することにより、SrIrOの3次元フェルミ面形状及び、SrIrOの依存した光電子強度の振動を明らかにした。本手法は、電子状態の全体像の理解において非常に有効である。

Magnetic and electrical resistivity studies of PrTiO

吉井 賢資; 中村 彰夫; 阿部 英樹*

Japanese Journal of Applied Physics, 39(Suppl.39-1), p.484 - 487, 2000/00

希土類サイト欠損系ペロブスカイトチタン酸化物PrTiOを合成し、以下のことを見いだした。X=0の系(PrTiO)は、100-120Kにおいて、局在Tiスピンが傾いて反強磁性的に揃うcanted-antiferromagnetismを示す絶縁体として知られている。(1)Xが0から0.1までの間で、結晶構造は斜方晶型ペロブスカイト構造を取る。(2)Xを増やすとともに、磁気転移温度及び磁気転移温度以下の磁化は単調減少した。X=0.1近傍で磁気秩序はほぼ消失した。(3)Xが0.05から0.1の間で、系は絶縁体から金属へと転移する。(4)Xが0.05以下の系では、磁化-外部磁場曲線にスピンフロップ的挙動が見られる。さらに、2Kでは、磁化の不連続な飛びのため、曲線が階段状となる領域が見られる。(1)から(3)は、類似LaTiOでの挙動と定性的には同様の現象であり、Pr欠損によりTiの原子価が変化し、局在スピンが消失したものと考えられる。また、(4)に関しては、Prスピンのフロップあるいは磁気ドメインの回転によるものと推測した。