1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09304038
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
榊原 俊郎 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70162287)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
天谷 健一 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70261279)
網塚 浩 北海道大学, 大学院・理学研究科, 講師 (40212576)
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| Keywords | PrPb_3 / TmTe / Ce_xLa_<1-x>B_6 / 反強四極子転移 / H-T相図 / メタ磁性 / 磁場誘起反強磁性 |
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| Research Abstract |
1.PrPb_3の反強四極子(AFQ)秩序の磁場-温度相図
PrPb_3は立方晶AuCu_3型構造の金属であり、非磁性のΓ_3非クラマ-ス二重項を結晶場基底状態に持つ。比熱測定等からT_Q(0)=0.4KでΓ_3型のAFQ転移を示すと考えられているが、H-T相図はこれまで報告がない。そこで単結晶試料を用いた磁化測定(H//[100])によって相図を調べた。一定磁場のもとでの磁化の温度変化M(T)はT_Qにおいて小さな折れ曲がりを示しT_Q以下でMが僅かに増大する。この挙動からT_Q(H)を求めたところ、T_Qは磁場とともに上昇し、5Tで約0.6Kに達することがわかった。このT_Qの上昇は基底Γ_3二重項だけでは説明が困難と思われる。この系は励起準位の反強磁性的相互作用がかなり大きい(θ【approximately equal】-7K)ことがわかっているので、一つの可能性としてO_2^0のAFQ秩序状態においてVan Vleck項によって反強磁性成分が磁場中で誘起され、その相互作用エネルギーがAFQ秩序を安定化しているのではないかと考えられる。なおT_Q(H)以下の温度領域で7T付近にシャープな構造を持つ多段のメタ磁性が出現することがわかった。これも励起準位の磁気的自由度に起因するものであろうが、詳細は微視的研究が必要である。
2.TmTeの反強磁性相の磁場応答
TmTeはT_Q(0)=1.8KでAFQ転移、T_N(0)【planck's constant】.4Kで反強磁性(AF)転移を示すことが知られているが、AF相については不明な点が多い。これまでの中性子散乱実験によるとT_Q以下での磁場誘起AFモーメントとT_N以下のAF構造とが同じ波数ベクトルk=[1/2,1/2,1/2]を持つ。これが事実とすればT_Nでは時間反転対称性のみが破れていることになるが、その場合AF磁気構造は強磁性成分を持つと考えられる。この点を調べるために一定磁場中でのDC磁化の温度変化M(T)を調べた。0.2K付近の磁化の極大は数ミリTで消失し、降温過程のM(T)は明確な折れ曲がりを示さず0.2K以下で発散的に上昇する傾向を示した。これは強磁性成分の発生を示唆する。有限磁場下ではT_Nを明確に定義できなかったが、これはAF相とAFQ相の磁場中における磁気構造が等しくなるためにAF相転移が消失したためと思われる。
3.その他
Ce_xLa_<1-x>B_6の磁場-温度相図の決定、CeRu_2Si_2のメタ磁性と希釈効果、Ce(Ru,Rh)_2Si_2の低温磁性の研究などを行ったが、これらは雑誌論文に掲載されている。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] T.Sakakibara: "Low temperature magnetization study of the heavy-electron systems" physica B. 230-232. 307-309 (1997)
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[Publications] C.Sekine: "Low temperature properties of Ce (Ru_<0.85>Rh_<0.15>)_2Si_2 single crystal" Physica B. 230-232. 172-175 (1997)
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[Publications] T.Tayama: "Magnetic phase diagram of Ce_xLa_<1-x>B_6 studied by static magnetization measyrement at very low temperatures" Journal of the physical Society of Japan. 66. 2268-2771 (1997)
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[Publications] K.Matsuhira: "Single-site and inter-site effects in heavy fermion compound CeRu_2Si_2 studied by constant volume dilution" Jourval of the physical Society of Japan. 66. 2851-2863 (1997)
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[Publications] K.Matsuhira: "Urusual low temperature behavior in diluted kondo laice compound Ce_<1-x>(La_<0.63>Y_<0.37>)_xRu_2Si_2" Journal of the physical Society of Japan. 66. 4009-4016 (1997)
