圧力誘起による重い電子系Ce化合物の非フェルミ液体的挙動

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09740288
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 梅尾 和則 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (10223596)
• Keywords: 重い電子系 / 非フェルミ液体 / 圧力

Research Abstract

重い電子系反強磁性体Ce_7Ni_3で圧力下において観測された非フェルミ液体的挙動の原因を明らかにするため、単結晶試料に固相電解法を施して純良化し、常圧下における中性子回折実験および磁気抵抗、ホール係数の測定、高圧下における50mKまでの比熱、交流磁化率の測定を行った。それらの研究で得られた成果は以下の通りである。
1. 常圧下ではCe_7Ni_3はT_N=1.8KとT_M=0.6K以下で異なる波数ベクトルを持つスピン密度波構造を取ることが分かった。
2. T_N以下の電気抵抗は固相電解を施しても温度の低下とともに減少せず、0.35Kでも130〜140μΩcmの値を示した。10K以下のホール係数の温度変化はスキュー散乱に起因する異常ホール効果が支配的であった。また、磁化容易軸であるc軸方向に磁場を印加した場合、負の大きな縦磁気抵抗を示した。これらはCe_7Ni_3の低温物性にスピンの揺らぎが重要な役割を果たしていることを示唆している。
3. T_Nは圧力増加とともに直線的に減少し、Pc=0.39GPaで消失する。Pc付近の0,36GPaの圧力下での比熱の温度比C/Tは0.7K以上では-logTに比例するが、0.5K以下では-logTの振る舞いから下方にずれた。これはちょうどPcでも基底状態がフェルミ液体的であるというスピン揺らぎのSCR理論による予想と矛盾しない。

Research Products

• [Publications] Kazunori Umeo: "Magnetic Properties of the Heavy-Fermion Antiferromagnet Ce_7Ni_3" Journal of the Physical Society of Japan. 66・(7). 2133-2137 (1997)
• [Publications] Kazunori Umeo: "Low-temperature specific heat and magnetic susceptibility near the pressure-induced quantum phase transition in Ce_7Ni_3" Physical Review B. 58・18. 12095-12099 (1998)
• [Publications] Kazunori Umeo: "Pressure-Induced Quantum Phase Transition in Ce_7Ni_3" Japanese Journal of Applied Physics Series 11. 154-156 (1999)