ツリウム・ヘキサボライド(TmB_6)による四重極相互作用研究の新展開

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640330
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 國井 曉 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10004368)
• Keywords: 四重極相互作用 / 希土類ヘキサボライド / ツリウム・ヘキサボライド / セリウム・ヘキサボライド / 高濃度近藤効果 / 重フェルミオン

Research Abstract

本研究は、最近多大の注目を集めている四重極相互作用に関し、実験的側面からその本質に迫ることを目的として行われた。最近の四重極相互作用の研究で注目を集めている物質の一つはCeB_6であり、この四重極相互作用を担っている4f電子はCeあたり1個である。一方Tmは4f電子を13個もっており、f状態が14個の電子で一杯になることを考えると、CeとTmとは互いに相補的関係にあるわけで大変重要な研究課題である。しかしながら、TmB_6は常温・常圧では存在が確認されていない物質である。そこでCeB_6はLaによる希釈でも近藤シングルイオン的性格が変わらず、むしろそれらの混晶系で四重極相互作用に関するいろいろな新しい知見が得られることから、このようなCe_xLa_<1-x>B_6に対比させ得る物質としてのTm_xLa_<1-x>B_6の研究が重要であるとの結論に達し、本研究の目的を達成するための対象物質とした。このような混晶を作る際には均一な組成のものを得るために注意が必要であり、特にLaB_6のようなコングルエント・メルト系の物質とTmB_6のようなインコングルエント・メルト系との混晶の場合、特別な注意を要する。我々は既にこの問題をクリアし、Tm_xLa_<1-x>B_6の内、x=0.1及び0.25の大型単結晶をフローティング・ゾーン法により作成に成功した。さらにTm_xYb_<1-x>B_6(x=0.1及び0.25)の作成にも成功しており、X線による解析では単結晶がヘキサボライド系であり、純良結晶であることが判明した。また、電気抵抗・比熱の測定も進行中であり、中性子散乱実験も計画している。

Research Products

• [Publications] S.Kunii: "Ferromagnetic Resonance in Ca_<0.995>La_<0.005>B_6"J. Phys. Soc Jan.. 68・10. 3189-3190 (1999)
• [Publications] S.M.Butorin: "Resonant inelastic soft-x-ray scattering at the 4d edge of Ce-based heary-fermion materials"J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 101-103. 783-786 (1999)
• [Publications] S.Kimura: "Optical Spectra of RB_x (R=Rare-Earth, X=4,6,12)"J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 101-103. 761-764 (1999)
• [Publications] B.P.Gorshunov: "Low-energy electrodynamics of SmB_6"Phys Rev. B. 59・3. 1808-1814 (1999)
• [Publications] T.Sakai: "Thermal expansion of the structural phase transition in DyB_6 under high pressure"Physica B. 259-261. 904-906 (1999)
• [Publications] S.Kobayashi: "Antiferro-Multipolar Short Range Order above the Antiferro-Quadrupolar Ordering Temperature in CeB_6"J. Phys. Soc. Jpn.. 68・10. 3407-3412 (1999)
• [Publications] S.Awaji: "Metamagnetic Transition in NdB_6 with a Small Magnetic Anisotropy in Low Magnetic Fields"J. Phys. Soc. Jpn.. 68・8. 2518-2521 (1999)
• [Publications] N.E.Sluchanko: "Nature of the low temperature anomalies in the physical properties of intermediate valence compound SmB_6"Zh. Eksp.Teor. Fiz (JETP). 115. 970-978 (1999)
• [Publications] T.Sakakibara: "Physics of Strongly Correlated Electron Systems"JJAP Series. 11. 179-181 (1999)
• [Publications] T.Tayama: "Magnetic Phase Diagram of Ce_xLa_<1-x>B_6 Studied by Magnetization Measurement"Physica B. 259-261. 32-33 (1999)
• [Publications] M.Hiroi: "Magnetic phase diagrams of Ce_<0.4>La_<0.6>B_6 up to 15 T investigated by specific heat measurements"Physica B. 259-261. 34-35 (1999)
• [Publications] S.Nakamura: "Magnetic phase diagram and low-temperature properties of Ce_<0.5>La_<0.5>B_6"Physica B. 259-261. 36-37 (1999)
• [Publications] M.Dressel: "Low-Energy Spectroscopy of SmB_6"Physica B. 259-261. 347-348 (1999)
• [Publications] M.Dressel: "Dielectric Response of SmB_6 in the Millimeter Wave Range"Phys. Stat. sol.(b). 215. 161-164 (1999)
• [Publications] S.Nakamura: "Low-temperature specific heat of Ce_xLa_<1-x>B_6"Physica B. (in press). (2000)
• [Publications] O.Suzuki: "Ultrasonic study of Kondo compounds Ce_xLa_<1-x>B_6"Physica B. (in press). (2000)
• [Publications] T.Goto: "Quadrupolar effects of HoB_6 and DyB_6"Physica B. (in press). (2000)
• [Publications] S.Kunii: "Phonon structure and specific heat analyses of rare-earth hexaborides"J. Solid State Chemistry. (in press). (2000)