Netsu Sokutei, 34 (1), p. 22, (2007)


Thermodynamic Studies of Functional Perovskite-Related Oxides

LaCoO3のCo3+は低スピンの基底状態から励起状態へ熱励起する。高スピンCoと低スピンCoの混合の自由エネルギーを現象論的に取り入れることで,LaCoO3の磁化率と熱容量の温度依存性を再現することに成功した。この結果から,LaCoO3においては,高スピンCoと低スピンCoの混合熱が大きな負の値であること,励起した高スピンCo間に斥力の相互作用が働くことを提案した。また,磁気抵抗が磁場によるエントロピーの減少量に比例するという関係をペロブスカイト型金属強磁性体La0.6Sr0.4CoO3, SrRuO3および規則合金CoPt3において発見し,その関係が強磁性相転移温度以上から直下の広い温度領域で成立することを観測した。
Thermodynamic studies of spin-state transition and magnetoresistance effects in perovskite-type oxides are introduced. The temperature dependences of magnetic susceptibility and heat capacity due to spin-state transition of LaCoO3 are well reproduced by introducing a free energy of mixing of low-spin Co ions in the ground state and high-spin Co ions in the excited state. The present results indicate that the energy of mixing is negative, which suggests that repulsive interaction acts between high-spin Co ions. In addition, it was found in metallic ferromagnets La0.6Sr0.4CoO3, SrRuO3, and CoPt3 that the magnetoresistance is proportional to the entropy suppression by applying magnetic fields. This proportional relation was observed above, at, and just below their Curie temperatures.