2000 Fiscal Year Annual Research Report
大強度直流ミュオンビームを用いた高時間分解ミュエスアール法による物性研究
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11691135
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| Research Institution | HIGH ENERGY ACCELERATOR RESEARCH ORGANIZATION |
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Principal Investigator |
西山 樟生 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (04044038)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下村 浩一郎 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (60242103)
髭元 亘 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (90291103)
門野 良典 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (10194870)
鄭 旭光 佐賀大学, 理工学部, 助教授 (40236063)
秋光 純 青山学院大学, 理工学部, 教授 (80013522)
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| Keywords | ミュエスアール / 直流状ミュオンビーム / 銅酸化物 / 重い電子系 / セリウム化合物 / 圧力効果 / 低次元磁性 / 半導体中水素不純物 |
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| Research Abstract |
トライアムフ研究所(カナダ)において、直流状ミュオンビームを用い、国内の高エ研機構中間子科学研究施設のパルス状ミュオンビームと相補的な高分解時間の実験を行った。実施した課題は以下のようなものである。
新しい超伝導物質であるYNi_2B_2Cの磁束格子状態の磁場依存性の測定を行い、透過長は磁場に比例するが、磁束の芯半径が外部磁場によって急激に減少したのち一定値に近ずくことを見い出した。高品質の単一大型単結晶による銅酸化物(CuO)のミュエスアール測定では、逐次磁気相転位の中間層(216K-232K)において始めてコヒーレントなミュオンスピンのゼロ磁場回転が観測され、また反強磁性相において局所場を向きまで含めて精密に決定できた。高圧のミュオン実験においては、圧力セルを用い0.6Gpaまでの圧力実験に成功した。セリウム化合物であるCeRh_2Si_2は常圧では36K以下で反強磁性を示すが、極低温高圧力下で超伝導になることが知られ、磁性と超伝導の関連の見地から興味がもたれている。この物質で、ミュオンの内部磁場の圧力変化をゼロ磁場の回転から求めた。超伝導と同時に異常な磁性を示すCeCu_2Si_2および3d電子からなるにもかかわらず重い電子的振る舞いをするLiV_2O_4において希釈冷凍機温度でナイトシフトを測定した。前者では超伝導と磁性の微視的な共存を示すデータが得られた。後者ではミュオンのナイトシフトから2つの非等価なサイトがみいだされた。低次元磁性を示す塩基性銅錯体Cu(OH)Xにおいてその磁気秩序相においてゼロ磁場ミュエスアール測定からX=Cl,BrとX=Iとでは磁気サイトの数に違いががある(2サイト 1サイト)ことを確認できた。直接遷移型半導体(GaAs)中のキャリアを円偏光レーザーを用いて偏極させることにより負ミュオン原子の再偏極を得る試みはなされたが、効果を確認するにはいたっていない。より強力なレーザーを用いるか、より低温での統計をあげた精密実験が将来必要である。新しい半導体中ZnO中のミュオン状態に非常に広がった不純物準位が存在していることを発見した。これは水素がキャリアの原因を作っていることを示唆している。
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[Publications] K.Ohishi: "Anomalous field dependence of the vortex-core radius and magnetic penetration depth in YNi_2B_2C probed by μSR"Physica B. 289-290. 377-380 (2000)
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[Publications] Ryosuke Kadono: "Spin dynamics of 4f Electrons in CeB_6 Studied by Muon Spin Relaxation"Journal of the Physical Society of Japan. 59. 3189-3192 (2000)
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[Publications] X.G.Zheng: "Obsevation of Charge Stripes in Cupric Oxide"Physical Review Letters. 85. 5170-5173 (2000)
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[Publications] K.Nishiyama: "μSR Study on Ordered Phase CuO[E856]"KEK-MSL Report 1999. 49-49 (2001)
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[Publications] W.Higemoto: "Negative muon spin rotation in Cerium [E857]"KEK-MSL Report 1999. 50-50 (2001)
