高圧、高磁場下中性子回折による希土類金属、合金、化合物の高次磁気構造の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07230252
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 川野 眞治 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (70027457)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇埜 正美 京都大学, 大阪大学・工学部, 助手 (00232885)
• Keywords: 中性子回折 / 高圧力 / 高磁場 / Er / PrCo_2Si_2 / NdCo_2Si_2 / TbNiSn / 磁気構造 / 磁気状態図

Research Abstract

1.希土類金属Erの高圧下中性子回折
高圧下中性子回折により、4.5K、常圧ではコーン構造であるErの磁気構造は、4.5K、1.15GPaではcycloidに転移していた。その構造は、c軸成分が7次の高調波成分をもつので、モーメントのx, y, z成分をμ_x,μ_Z,μ_Zと表す以下のように決められた。
μ_x(r_n)/μ_B=4.41cos(r_n・Q+π/2)、μ_y(r_n)/μ_B=0
μ_Z(r_n)/μ_B=10.16cos(r_n・Q+0)+3.33cos(r_n・3Q+π)+2.67cos(r_n・5Q+0)+1,83cos(r_n・7Q+π)
ここで、Q=q×(2π/c)×c, q=2/7でcommensurateある。
2.希土類化合物PrCo_2Si_2, NdCo_2Si_2の高圧下中性子回折
PrCo_2Si_2, NdCo_2Si_2の単結晶高圧下中性子回折により、両者の(圧力、温度)磁気状態図を決めた。PrCo_2Si_2では三つの磁気転移点は圧力により何れも上昇するが、NdCo_2Si_2では三つに磁気相以外に磁気ベクトルQ=(0,0,98/100)で表せる新しい磁気相が観測された。
3.希土類化合物TbNiSnの磁気構造と磁気転移
三つの磁気相の磁気構造を決定し、低温相のメタ磁性相の構造を推定した。低温相では、Q=(4/5,0,0)、Q=(0.600,0,345,0)、中間相では、Q=(1,0,0)、Q=(0.665,0.330,0)、高温相では、Q=(0.685,0.330,0)の磁気ベクトルで表させる磁気構造となった。低温でのめた磁性相は、Q=(4/5,0,0)構造が磁場による消え、Q=(2/3,0,0)構造が新しく現れることが分かった。

Research Products

• [Publications] S. Kawano, et al.: "High pressure nertron diffraction studies of the magnetic structures of erbium" J. Maganetism and Magnetic Materials. 140-144. 763-764 (1995)
• [Publications] S. Kawano et al.: "Magnetic structure of PrCo_2Si_2 under high pressure" Physica B. 213&214. 321-323 (1995)
• [Publications] 安藤、栗栖、川野: "希土類三元化合物TbNiSnの磁気構造と磁気転移" 京都大学原子炉実験所学術講演会報文集. 30. 117-120 (1996)