ユーロピウム化合物の磁場誘起価数転移

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07640472
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 和田 裕文 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80191831)
• Keywords: 価数揺動 / 希土類 / 磁場誘起価数転移 / メタ磁性 / 強磁場 / ユーロピウム

Research Abstract

希土類の中でEuは価数が温度によって著しく変化することが特徴である。この価数変化の原因についてはよくわかっていない。われわれは温度以外のパラメータとして磁場を選び、Eu化合物の磁場誘起価数転移の可能性を調べている。初年度にEuPd_2Si_2のが95Tの磁場で一次転移的に価数転移することを見いだした。さらにEu(Pd_<1-x>Pt_x)_2Si_2でを作製することにより、転移のシャープさを損ねることなく価数転移磁場を減少させることに成功した。本年度は以下のような結果を得ている。
1)Eu(Pd_<1-x>Pt_X)_2Si_2において価数の温度変化組成変化を、メスバウアー効果やX線吸収スペクトルの測定から評価した。Pt置換すると基底状態の価数はほとんど変わらないが、温度変化が一次転移的になることを見いだした。
2)あらたにEuNi_2(Si_<1-x>Ge_x)_2という系で磁場誘起価数転移を見いだした。この系ではx=0でEuは3価であり、x=1.0ではEuは2価をとる。0.7<x<0.85では温度による急激な価数変化が低温で観測される。すなわちこの系はEuが完全に3価の状態から温度による価数変化を経て完全に2価へ移行する全プロセスを実現しており、貴重な系である。あらたに熱膨張や電気抵抗などの物性の温度変化の測定が進行している。磁場誘起価数転移においては転移磁場が40T以下になり、種々の物性測定に期待がもてるようになった。
3)このような温度と磁場による価数転移をこれまでに提唱されている配置間揺動モデルにより議論した。その結果ゼーマンエネルギーを取り込み、励起エネルギーが励起状態の占有率に依存するという仮定をおくと、温度と磁場による価数転移が矛盾なく説明されることを見いだした。

Research Products

• [Publications] H.Wada et al.: "First-Order Valence Transition of EuPb2Si2 Induced by High Magnetic Fields" J.Phys.Soc.Japan. 65・11. 3471-3473 (1996)
• [Publications] A.Mitsuda et al.: "Field Induced Valence Transition of Eu(Pd_<1-x>Pt_x)_2Si_2" Phys.Rev.B. 55(印刷中). (1997)