音響的dHuA効果による重い電子系の電子状態の研究

• Project/Area Number: 02216113
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Tokyo Denki University
• Principal Investigator: 田巻 明 東京電機大学, 工学部, 助教授 (30197561)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北沢 英明 理化学研究所, 研究員 (00195257)
• Project Period (FY): 1990
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1990)
• Budget Amount: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 1990: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 重い電子系 / 超音波 / dHuA効果 / クライオアンプ / CeGa_2

Research Abstract

この重点領域研究では、CeやUの化合物に見られる重い電子系のフェルミ面およびf電子状態の観測を超音波と音響的dHuA効果の測定を通して行うこと、超音波による重いフェルミ面の測定法の確立を目指した。
1.実験方法の改良
重い電子系のdHuA効果の測定をmkの温度で高いS/Nで行うために、GaAsFETを行いたクライオアンプの改良を行い、超音波帯で20dBの増幅度でアンプの発熱量を10mW以下にすることができた。これは500μW級の希釈冷凍機の分留器のヒ-タ-と同程度であるので大型希釈冷凍機のバキュ-ムチェンバ-内に置くことが可能となった。これを用いることによって1/10以下の超音波のパワ-で測定でき、測定信号による試料の発熱を小くできた。これを用いたdHuA効果の実験は、重点領域投究で東北大学が導入した超伝導マグネットが不調で修理中のため本年度中にはできなかったが原理的には10mk以下の実験が可能となった。
2.CeGa_2の音響的dHuA効果
CaGa_2は有効質量はそれほど重くはないがferro的な秩序を示すので、重い電子系と強磁性の観点から興味がある。 ^3Heクライオスタットを用いた実験の結果、i)質量が比較的軽く、f電子は局在していると思えるにもかかわらず結晶場効果がほとんど出ない。ii)帯磁率などのdHuAでは見つかっていない10^4〜10^5Oe台の小さなフェルミ面が新たに見つかった。iii)磁気秩序を反映したと見られるdHuA信号のビ-トを測定できた。これらの結果から有効質量が軽くても強いcーf間相互作用のあるフェルミ系を作っていることも考えられ、さらに実験を継続中である。