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, Na_0.5Ca_0.5, Ca, Ca_0.5La_0.5, 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。

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

Heavy-Mass Behavior of Ordered Perovskites ACu₃Ru₄O₁₂ (A = Na, Ca, La)

J. Phys. Soc. Jpn. 78 024706 Jan. 2009

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

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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