未来物質領域M1コロキウム　2011年10月12日　第2発表者

発表者

折井　大祐（清水研究室）

指導教員

清水　克哉

Title

Pressure effect on electrical conductivity of Mott insulator "Ba₂IrO₄"

Abstract

Ba₂IrO₄ is an antiferromagnetic Mott insulator, because the large spin-orbit interactions of the 5d electrons in Ir atoms lift the energy levels. The magnetic moment is suppressed to ~ 0.34 μB/Ir atom because of the spin fluctuation, and the Neel temperature TN is ~ 240 K. These magnetic properties are similar to ones of La₂CuO₄, which is the parent material of a high-T_c superconductor [1-3]. The crystal structures are also similar.
Here, in order to inhibit the insulating state and to search the superconducting phase, the electrical resistivity of Ba₂IrO₄ has been performed under high pressure. According to the present results, metal-insulator transition was observed at 25 GPa, but not the superconducting transition above 10 K.

日本語タイトル

モット絶縁体“Ba2IrO4”の電気伝導性に対する圧力効果

日本語概要

Ba₂IrO₄は、Ir原子の5d電子間に大きなスピン軌道相互作用が働き、エネルギー準位の分裂が起こることで反強磁性Mott絶縁体になる。 磁気モーメントは~0.34 μB/Ir atomとスピンゆらぎのため抑制され、ネール温度TN ~ 240 K である。 これらの磁気的性質は高温超伝導体の母物質であるLa₂CuO₄とよく似ている[1-3]。また、結晶構造も類似である。
本研究では、高圧を用いてBa₂IrO₄の絶縁状態を抑制した後、超伝導相の有無を調べるために電気抵抗測定を行った。 現在までの研究では、25 GPaで金属-絶縁体転移が観測されたが、10 K以上では超伝導転移は観測されていない。

References

[1] H. Okabe et al.: Phys. Rev. B, 83, 155118 (2011).
[2] D. Vaknin et al.: Phys. Rev. Lett., 58, 2802 (1987).
[3] T. Freltoft et al.: Phys. Rev. B, 36, 826 (1987).