Ce_3PbCにおける互いに独立な磁気構造の逐次転移の起源

• Project/Area Number: 15740197
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Condensed matter physics II
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 小坂 昌史 埼玉大学, 理学部, 助教授 (20302507)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2003: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: 希土類金属間化合物 / 磁気構造 / 多段メタ磁性転移 / 結晶電場 / メタ磁性転移 / 圧力効果

Research Abstract

申請者は単純な立方晶CaTiO_3型のアンチペロブスカイト型結晶構造を持つCe_3PbCにおいて多段メタ磁性転移が生ずることを報告している。この起源には中性子回折実験より明らかにした、2つの転移温度の違う磁気構造が共存し、且つ最低温ではtriple-q構造に落ち着くという複雑な磁気構造が関与していると考えられる。そこで本研究はCe_3PbCがこのような複雑な磁気構造を取る原因を明らかにするために、昨年度育成に成功した単結晶を用い、各軸方向の磁化過程の測定を行う計画を立てた。
Ce_3PbCは空気中で急激に酸化が進むことにより単結晶の方位出しに困難を生じるが、高純度ヘリウムガス中でエポキシ樹脂に試料を埋め込むことによって酸化を防ぎラウエ写真により結晶の方位出しをすることができた。メタ磁性移転は温度が低いほどはっきりと観測されるため、ヘリウム3を用い0.5Kにおいて18Tまでの測定を行った。その結果、100,110,111軸方向とも4〜5段のメタ磁性転移が異なった磁場で観測され、18Tにおいてはまだ飽和に至らないことがわかった。また、各軸方向の磁化過程は粉末中性子回折実験より導き出した磁気構造モデルを良く反映した結果が得られた。