2001 Fiscal Year Annual Research Report
軌道の秩序と揺らぎによる格子異常・超音波による研究
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11220205
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
後藤 輝孝 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (60134053)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷川 彰 新潟大学長, 学長 (40004329)
根本 祐一 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (10303174)
DONNI Andreas 新潟大学, 理学部, 助教授 (50292199)
家富 洋 新潟大学, 理学部, 教授 (20168090)
草部 浩一 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (10262164)
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| Keywords | 軌道秩序 / 四重極子秩序 / 超音波 / 希土類化合物 / 遷移金属化合物 / 巨大磁気秩序 / 電荷秩序 |
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| Research Abstract |
この特定研究では希土類化合物の4f電子や遷移金属化合物の3d電子が示す軌道秩序などの特異な物性を明らかにすることを目標としている。これらの電子系は軌道状態に由来する電気四重極子をもっており、格子自由度と結合する。新潟大学の実験グループは超音波による軌道秩序と揺らぎの研究を行い、4f電子系と3d電子系との相違点を明らかにすることを目的として研究を推進してきた。
Γ_8基底状態の軌道縮退がもたらすCe_xLa_<1-x>B_6の四重極子秩序と揺らぎの研究は最も重要であり、とくに極低温実験を推進した。新潟大では新たに導入した希釈冷凍機による20mKまでの超音波測定を推進し、近藤物質Ce_xLa_<1-x>B_6の磁気相図を決定した。その結果x=0.70,0.65ではIV相が絶対零度まで安定であることを示した。比熱の実験結果と合わせて,x=0.60では0.50と同様に極低温低磁場領域では近藤非磁性基底状態が出現していることを提案した。HoB_6,Ce_3Pd_<20>Ge_6の超音波実験、熱膨張実験を行い、強四重極子転移に伴う構造相転移を明らかにした。また、反強四重極子秩序を示すRB_2C_2(R=Dy,Ho)の弾性定数の系統的研究を行った。
巨大磁気抵抗を示すマンガン酸化物La_<1-x>Sr_xMnO_3およびPr_<1-x>Ca_xMnO_3の超音波実験を行った。Mn^<3+>イオンのEg軌道の揺らぎに起因した(C_<11>-C_<12>)/2のソフト化を見出し,決定したヤーン・テラーエネルギーは数10Kの大きさで、Millsの提案よりははるかに小さい。Pr_<1-x>Ca_xMnO_3(x=0.5)ではC_<44>のソフト化を根拠にLandau相転移理論を用いて電荷秩序を確定した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] A.Donni: "The cubic to trigonal phase transition in HoB_6 measured on the new powder neutron diffractometer HRPT at SINQ"J.Phys.Soc.Jpn.Supl.A. 70. 448-450 (2001)
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[Publications] T.Goto: "Ultrasonic Investigation of Perovskite Maganese Compounds La_<1-x>Sr_xMnO_3"Physics in Local Lattice Distortions editted by H.Oyanagi and A.Bianconi. 1-56396-984-X. 417-421 (2001)
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[Publications] Y.Nakanishi: "Ultrasonic measurements on TmS"J.Magn.Magn.Mater.. 226-230. 164-166 (2001)
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[Publications] Y.Nakanishi: "4finstability and elastic properties in the metal system TmS in high magnetic fields"Phys.Rev.B. 64. 184434-1-184434-7 (2001)
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[Publications] Y.Nakanishi: "Magnetic properties of TmS in high magnetic fields"Physica B. 249-295. 153-155 (2001)
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[Publications] Y.Nemoto: "Low-temperature behavior of the elastic constant C_<44> in Ce_xLa_<1-x>B_6"Physica B. (in press). (2002)
