強磁場電子スピン共鳴による重フェルミオン・超伝導物質の研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04640324
• Research Institution: Miyagi University of Education
• Principal Investigator: 千葉 芳明 宮城教育大学, 教育学部, 助教授 (40113881)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊達 宗行 日本原子力研究所, 先端基礎研究センター, センター長 (80028076)
• Keywords: 電子スピン共鳴 / 重フェルミオン物質 / 超伝導物質 / 反強磁性共鳴 / Nd_2CuO_4 / Ceモノプニクタイト / URu_2Si_2 / ドハース-ファンアルフェン効果

Research Abstract

ESRによる重フェルミオン物質の研究:
(1)Ceモノプニクタイド:CeX(X=P,As,Sb,Bi)はCarrier濃度がCelイオンあたり約0.1〜4%と非常に低い半金属であるにもかかわらず,高濃度近藤効果や重フェルミオン状態などの複雑な物性を示す。また,複雑な磁気相図をもつ,このようなCeの基底状態をさぐるためESRの測定を行った。
まず,CeSbを取り上げX-bandのESRを試みたが,ESRは観測できなかった。しかし,50GHz帯でのESRの測定を行ったところ,磁気相図に対応した共鳴吸収のシグナルを世界ではじめて発見することができた。CePについても同様の共鳴吸収を観測した。CeAs,CeBiについては観測できなかった。
現在東北大学鈴木グループと共同でCeスピンの濃度をかえた物質群La_1 _xCe_xPの単結晶の作成を始めている。X=0.02の物質でもESRの観測に成功し,さらに強磁場磁化過程で世界で初めてドハース-ファンアルフェン効果を発見した。[J.Phys.Soc.Jpn.62(1993)4190-4193]
(2)URu_2Si_2の重フェルミオン状態のESR:伊達と金道はURu_2Si_2単結晶の強磁場ESRを50GHz帯で行った。それによってHeavy Fermionと反強磁性状態が共存することを発見した。g値は0.15でこれはUのg値でもなく伝導電子のg値とも異なるという注目すべき値である。この結果はresidual-5f電子とKondo-screening電子のCouplingによるモーメントによって説明できた。
[J.Phys.Soc.Jpn.62(1993)1482-1485]

Research Products

• [Publications] K.Kindo,T.Shibata,T.Inoue,Y.Haga,T.Suzuki,Y.Chiba,M.Date: "Ocillatory High-Field Magnetization in Lap Doped with Ce" J.Phys.Soc.Jpn.62. 4190-4193 (1993)
• [Publications] M.Date,and K.Kindo: "Antiferromagnetic Resonance in the Heavy Fermion State of URu_2Si_2" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1482-1485 (1993)
• [Publications] 千葉 芳明: "「新素材」と「パソコン」を活用した磁気に関する物理実験の開発" 東北物理教育. 3. 19-26 (1993)