A サイト秩序型ペロブスカイト酸化物 ACu3Ru4O12 (A = Na, Ca, La) の重い電子的振る舞い

A サイト秩序型ペロブスカイト酸化物 CaCu3Ru4O12 は金属的導電性を持っています。さらに興味深いことに、CaCu3Ru4O12 において d 電子系としては比較的電子有効質量の重い電子状態 (電子比熱係数: 84 mJ/(f. u. mol K2)) (f. u.: formula unit) が報告されていました。一方、局在した Cu2+ 3d 電子スピンと遍歴的な Ru4+ 4d 電子との近藤効果の存在の可能性と、その効果の電子有効質量増大への影響が議論されていました。

我々は ACu3Ru4O12 (A = Na, Na0.5Ca0.5, Ca, Ca0.5La0.5, La) を合成し、これらの磁化率、比熱、電気抵抗率の測定を進めた結果、CaCu3Ru4O12 に限らず A の種類、価数に依らず、どれも重い電子的振る舞いを示すことを明らかにしました。(下図に低温での比熱の振る舞いを示します。)さらに、得られた結果を基に ACu3Ru4O12 の重い電子状態を特徴づける Wilson 比、Kadowaki-Woods 比を決定でき、また、A に依る測定結果の変化の概観が rigid band のモデルで理解できることを示しました。従って、電子有効質量増大に主要な役割を担っているのは、近藤効果ではなく Ru の伝導電子の電子相関(状態密度)であると結論づけました。

2009年1月のTopics

この結果はJournal of the Physical Society of Japan誌に掲載されました

論文情報

Soutarou Tanaka, Nobuhiro Shimazui, Hiroshi Takatsu, Shingo Yonezawa, and Yoshiteru Maeno
J. Phys. Soc. Jpn. 78 024706 Jan. 2009