2002 Fiscal Year Annual Research Report
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12440100
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
鈴木 治彦 金沢大学, 理学部, 教授 (50004370)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 聡 金沢大学, 理学部, 講師 (60251914)
松本 宏一 金沢大学, 理学部, 助教授 (10219496)
樋渡 保秋 金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (20019491)
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| Keywords | 核磁性 / NMR / Pt |
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| Research Abstract |
我々はPt金属の核スピン・オーダーを実現しその核磁生、特に量子ゆらぎの効果を調べることを目的としている。Pt金属の核の同位元素の中で核スピンが有るものは^<195>Ptだけでありその存在比は33.8%であり、核スピンはI=1/2である。
濃縮^<195>Ptを用いることにより電子状態は変えることなく核スピンの濃度を変化できる。従って理想的に磁気秩序状態の濃度依存性の研究ができる。
我々は97.5%に濃縮した^<195>Pt金属の直径0.5mmのwire試料をアメリカORNLから得た。不純物の分析によると、主にFe不純物だが2.3ppmと非常に少なく、超低温実験に充分使える試料であることが分かった。
NMRによりスピン-格子緩和時間T_1とスピン-スピン緩和時間T_2の測定を行った。比較のため同じ形状の天然のPtについてもNMR測定を行った。その結果T_1Tは濃縮試料も天然の試料も同じ値30msec・Kとなり,これまで報告されているものと同じ値である。
しかし、T_2は濃縮試料の方が半分の短さであった。これは核スピン間の距離が短くなったため核スピン間の相互作用が強くなったものとして理解できる。ところがT_2の磁場依存性が両方の試料で観測されている。その磁場依存性に濃縮試料の方は天然よりも4倍大きい。またナイトシフトの測定も行われておりその値は濃縮試料と天然の試料とも同じ値で、-4.2%であった。
一方この試料の磁化率の温度変化の測定を行った。
^<195>Ptの濃度に比例して磁化が低温で大きくなっている。通常Pt金属の磁化率は温度にあまり依存しないパウリ常磁性を示す。どうしてこのように大きな温度変化を示すか明らかではない。ナイトシフトにも現れていない。
このようにこの研究は世界で始めて濃縮PtのNMRの測定を行い大変重要な知見を得ている。これは単にPt試料についてではなく濃縮核スピン系の本質を明らかにする研究と言える。
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