Electronic structure of antiferromagnetic(La(1-z), Nd(z))(0.46)Sr(0.54)MnO3

Abstract

Recent studies on the electronic properties associated with the strong coupling between magnetic moments and conduction electrons in perovskite manganites are reviewed. The valence and the conduction band structure of the heavily doped cubic manganites La(0.46)Sr(0.54)MnO3 and Nd(0.46)Sr(0.54)MnO3 have been studied in order to clarify the characteristics of a layered antiferromagnetic state in comparison with ferromagnetic and paramagnetic ones. The spectra of La(0.46)Sr(0.54)MnO3 measured by the ultraviolet high resolution photoemission spectroscopy have shown a drastic peak broadening at a binding energy of 5.5 eV at a temperature between 180 K and 230 K, where a transition between paramagnetic and ferromagnetic phases took place. The broadening of the peak at 5.5 eV was thought to be caused by the splitting of the t(sub 2g) band due to symmetry breaking of the MnO6 octahedron. The spectra of Nd(0.46)Sr(0.54)MnO3 have shown no significant temperature dependence. And, the electrical resistivity of this sample did not show any drastic change at the transition from paramagnetic to layered antiferromagnetic phases. It was estimated that the distortion of the MnO6 octahedron in the Nd(0.46)Sr(0.54)MnO3 is much smaller than that in La(0.46)Sr(0.54)MnO3.

ペロブスカイト型亜マンガン酸塩内の磁気モーメントと伝導電子間の強い結合に関連する電子特性を対象にした最近の研究を概観した。強磁性状態および常磁性状態と比較した時の層状反強磁性状態の特性を明らかにするため、多量にドープした立方晶亜マンガン酸塩La(0.46)Sr(0.54)MnO3とNd(0.46)Sr(0.54)MnO3の価電子帯および伝導帯構造を研究した。高分解能紫外光電子放出分光法により測定したLa(0.46)Sr(0.54)MnO3のスペクトルは、温度が180K?230Kのとき、結合エネルギー5.5eVの位置で急激なピークの広がりを示し、常磁性相と強磁性相間の転移が発生した。5.5eVにおけるピークの広がりは、8面体MnO6の対称性破壊が原因のt(sub 2g)帯の分裂に起因するものであると考察した。Nd(0.46)Sr(0.54)MnO3のスペクトルは際だった温度依存性は示さなかった。また、この試料の電気比抵抗は常磁性相から層状反強磁性相への転移のとき何ら急激な変化を示さなかった。Nd(0.46)Sr(0.54)MnO3の8面体MnO6の変形はLa(0.46)Sr(0.54)MnO3の8面体MnO6変形よりもかなり小さいと推定した。