希土類・アクチナイド化合物の磁性と超伝導に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02044004
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 都 福仁 北海道大学, 理学部, 教授 (10000837)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): HASSELBACH K フランス国立科学研究センター, 研究員 ; OCIO M フランス原子力研究センター, 研究員 ; TAILLEFER L グルノーブル大学(フランス), 助教授 ; DE Visser A アムステルダム大学(オランダ), 研究員 ; MARCENAT C フラン国立科学研究センター, 研究員 ; REMENYI G グルノーブル大学(フランス), 助教授 ; HAEN P フランス国立科学研究センター, 低温研究所, 部長 ; FLOUQUET J フランス国立科学研究センター, 低温研究所, 所長 ; 網塚 浩 北海道大学, 理学部, 助手 (40212576) ; 榊原 俊郎 北海道大学, 理学部, 助教授 (70162287) ; 山岸 昭雄 大阪大学, 極限物質研究センター, 助教授 (10006273) ; 堀 秀信 大阪大学, 理学部, 助教授 (20028244) ; 朝山 邦輔 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (20029416) ; 伊達 宗行 大阪大学, 理学部, 教授 (80028076)
• Keywords: Heave fermion / Kondo effect / Superconductivity / Antiferro Magnetism / NMR / Neutron scattering / specific heat / susceptibility

Research Abstract

新しい型の超伝導の可能性が指適されているUPt_3,URu_2,Si_2化合物を中心に研究を行った。UPt_3,URu_2Si_2は高温の局在したウラン金属のf電子がsーf混成により近藤効果を示し50K以下の低温ではフェルミ液体モデルで近似されるコヒ-レント近藤状態になる。この準粒子バンドの一部が17.5Kでギャップを生じ残りのフェルミ面附近の準粒子(重い電子)が約1.4Kで超伝導相転移する。重い電子系でのCooper対の生ずる原因にスピンのゆらぎが関与していることが指摘されているが実験的証拠がなく現在最も注目されている問題である。中性子散乱実験、ミュ-中間子の緩和の実験から、UPt_3,URuSi_2は夫々6K,17.5K以下の温度で磁気的秩序状態が発生することが示唆された。しかしURu_2Si_2,UPt_3共中性子散乱実験は約1/(100)μ_Bの反強磁性をμSRはスピングラス的秩序状態を示唆し夫々の結果は一致していない。またURu_2Si_2では17.5Kで比熱の異常は観測されるが34K付近で磁気秩序状態が生じている。この不一致には試料依在性があるようであるが17.5Kでの比熱の異常は試料によらない。一方これらの化合物では不純物効果が非常に大きく僅がの不純物により大きな局在磁気モ-メントが誘起され容易に反強磁性転移する。我々はこれらの性質に注目し不純物効果を中心に研究を行い以下に記すような成果が得られた。(1)U(Pt_<1ーx>Pdx)(x=0,0.05)のNMRの実験によりUPt_3での反強磁性秩序相の存在はなくf電子のスピンがゆらいでいる可能性が明らかになった。〔ref1〕(2)U(Ru_<1ーx>Phx)_2Si_2(0≦x≦1)の磁気相図を求め〔ref〕 x≧0.2では局在f電子による磁気秩序相が発生する事を示した〔ref〕。またx【similar or equal】0.3の化合では3段階の気磁相転移を示す新しい磁性の局在を明らかにした〔ref〕。(3)URu_2Si_2の非数型帯磁率を観測し17.5Kの相転移磁気相転移でない可能性を示した〔ref〕。

Research Products

• [Publications] Y.Kohori,T.Kohara,M.Kyogaku,K.Asayama,H.Amitsuka and Y,Miyako: "NMR study of Pt in U(Pt_<1ーx>Pd_x)3" J.Mag.Mag.Mater. 90&91. 510-512 (1990)
• [Publications] H.Amitsuka,T.Sakakibara and Y.Miyako: "Magnetism of U(Ru_<1ーx>Rh_x)2Si_2 in the coherent Kondo state" J.Mag.Mag.Mater.90&91. 517-518 (1990)
• [Publications] "Field induced magnetic transition in U(Ru_<1ーx>Rh_x)_2Si_2 (0【less than or equal】x【less than or equal】1)" J.Mag.Mag.Mater.90&91. 47-48 (1990)
• [Publications] T.Kuwai and Y.Miyako: "Low Temperature Magnetic Properties of U_<1ーx>Pr_xAl_2 (0【less than or equal】x【less than or equal】0,15)" J.Appl.Phys.90&91. (1991)
• [Publications] K.Asayama,Y.Kitaoka,and Kohori: "NMR Study of Highly Correlated System" Proceedings of ICCFー6. (1990)
• [Publications] Y.Miyako,H,Amitsuka,M.Date and K.Hasselbach: "Magnetic properties in U(Ru_<1ーx>Rh_x)_2Si_2 single crystals (0【less than or equal】x【less than or equal】1)" J.Appl.Phys.(1991)