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結晶場基底状態に軌道自由度を持つ希土類化合物に出現する部分成分磁気秩序の解明

Research Project

Project/Area Number 10J00093
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

眞田 直幸  横浜国立大学, 工学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords物性物理学 / 磁性 / 希土類化合物 / 部分成分磁気秩序 / 磁気異方性 / 結晶場 / 多極子 / 弾性定数 / 四極子間相互作用 / 相互作用の競合 / 希土類金属化合物 / 逐次磁気相転移
Research Abstract

1,パルスマグネットを用いたTbCoGa_5の高磁場磁化曲線測定に成功
TbCoGa_5の高磁場磁化過程を観察し、結果を解析することで、磁性イオン間に働く交換相互作用の大きさについて情報を得た。また、横浜国立大学に新設されたパルスマグネットを用いた磁化測定システムが高精度な磁化測定が可能なものであることを示した。
2,TbRhIn_5、DyRhIn_5の極低温比熱・磁化測定
昨年度に引き続き、東京大学物性研究所と共同でTbRhIn_5およびDyRhIn_5の極低温磁化測定を行った。今年度はさらに、京都大学金相研の協力により極低温比熱測定を行うことができた。これらにより、両物質のTbCoGa_5との違いを明確にし、さらにDyRhIn_5においてはこれまでに発見されていない奇妙な磁性を示すことが明らかになった。
3,平均場計算による部分成分磁気秩序の再現
磁性体の磁気秩序状態を記述する最も単純な理論のひとつである平均場理論に基づいた帯磁率計算を行った結果、部分成分磁気秩序は結晶場を考慮することで再現できることがわかった。またこれは結晶場基底状態に擬縮退を持つ場合に限られることも明らかにした。したがって、多極子自由度が強く影響するとも考えられ、結晶場に加えて多極子自由度も考慮した計算も行った。TbCoGa_5を初めとするいくつかの部分成分磁気秩序物質の帯磁率は、多極子自由度を考慮することで物質ごとの様々なパターンをすべて再現できる可能性があることを明らかにした。

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2013 2012 2011 2010

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Coexistence of Ising and XΥ Spin Systems on a Single Tb Atom in TbCoGas2013

    • Author(s)
      Naoyuki Sanada
    • Journal Title

      Journal of the Phys i caI Society of Japan

      Volume: 82 Issue: 4 Pages: 0447131-8

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.044713

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elastic constants of NdCu_2Ge_22012

    • Author(s)
      Naoyuki Sanada
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: (in press)

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elastic constants of DyRhIn_52012

    • Author(s)
      Naoyuki Sanada
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: (in press)

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NMR determination of noncollinear antiferromagnetic structure in TbCoGa_52011

    • Author(s)
      Yo Tokunaga
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 84 Issue: 21 Pages: 214403-214403

    • DOI

      10.1103/physrevb.84.214403

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elastic properties of TbCoGa_5 under magnetic field2011

    • Author(s)
      Naoyuki Sanada
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 80

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 部分成分磁気秩序の形成-TbCoGasの典型的な部分成分磁気秩序-2013

    • Author(s)
      眞田 直幸
    • Organizer
      日本物理学会2013年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学、広島
    • Year and Date
      2013-03-29
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  • [Presentation] 部分成分磁気秩序物質TbRhln5およびDyRhln6のab面内成分は秩序化を示すのか?2012

    • Author(s)
      眞田 直幸
    • Organizer
      日本物理学会2012秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学、横浜
    • Year and Date
      2012-09-21
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  • [Presentation] TbCoGa5、TbRhln5、DyRh 1 n5の磁気相図2012

    • Author(s)
      眞田 直幸
    • Organizer
      日本物理学会2012秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学、横浜
    • Year and Date
      2012-09-18
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      2012 Annual Research Report
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    • Author(s)
      眞田直幸
    • Organizer
      日本物理学会2012年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-25
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      眞田直幸
    • Organizer
      日本物理学会2011秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-23
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  • [Presentation] Elastic constants of DyRhIn_52011

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      Naoyuki Sanada
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electrons System 2011
    • Place of Presentation
      Cambridge, UK
    • Year and Date
      2011-09-02
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  • [Presentation] Elastic constants of NdCu_2Ge_22011

    • Author(s)
      Naoyuki Sanada
    • Organizer
      The 26^<th> International Conference on Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2011-08-12
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  • [Presentation] RRhIn_5(R=Tb, Dy)の弾性定数2010

    • Author(s)
      眞田直幸
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-23
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Elastic properties of TbCoGa_5 under magnetic field2010

    • Author(s)
      Naoyuki Sanada
    • Organizer
      International Conference on Heavy Electron 2010
    • Place of Presentation
      Tokyo Metropolitan University
    • Year and Date
      2010-09-19
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 部分成分磁気秩序を示すNdCu_2Ge_2およびDyRhIn_5の弾性定数2010

    • Author(s)
      眞田直幸
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2010-03-25
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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