温度・磁場誘起相転移を駆動源とする新しい高圧発生装置の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12554011
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 巨海 玄道 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (00111146)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大橋 政司 九州大学, 大学院・理学研究院, 助手 (10336000) ; 加賀山 朋子 熊本大学, 工学部, 講師 (40274675) ; 西田 稔 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90183540)
• Keywords: マルテンサイト変態 / 高圧装置 / 電子物性 / 超伝導

Research Abstract

本年度の主な成果は以下のようにまとめられる。
1)超硬合金を使った圧力領域の拡大:現行の静水圧領域で到達圧力の最大値である2.2GPaをNi-Cr-Mo-Co合金を使って、3.5GPaへ上げることに成功した。この装置を使って、グラニュラー薄膜のトンネル効果による電気伝導や磁気抵抗効果を測定し、興味ある結果を得ることが出来た。
2)新しいマルテンサイト変態を基にした圧力素子の開発に関する基礎研究:これまで圧力素子として温度誘起のマルテンサイト変態をするTi-Ni合金を使った実験を試みてきたが使用する温度範囲についてはいろいろ難点があったので新しい素子としてより低温でマルテンサイト変態をする金属間化合物R-Cu(R:希土類元素)を考え、それに関する基礎的な研究を行った。具体的にはX線回折を用いた高圧下に於ける結晶学的研究、マルテンサイト変態に伴う長さの変化、及びその圧力下の振る舞いである。はじめにGdCuを取り上げた。実験結果はこの物質は体心立方格子を組んでおり、体積弾性率は3d遷移金属の半分にもならないことが分かった。更にマルテンサイト変態温度は圧力をかけることにより、大きく下がり1GPa付近では消失することが分かった。
3)ルテニウム酸化物の超伝導と磁気秩序の競合に関する研究:Ru-1212化合物は130Kで磁気秩序を示し、更に低温で30Kで超伝導に転移する興味ある化合物である。電気抵抗の測定の結果、圧力の印加により超伝導転移点は上昇していくが、他方磁気転移点もやはり上昇していくことが判明した。即ちこの物質では磁気秩序と超伝導は高圧下で競合して、相殺するようなことはない。X線回折の結果では6GPa近傍で圧縮曲線に異常が見られた。この異常は体積の変化を伴わないため、対称性のわずかな変化によるものと考えられる。

Research Products

• [Publications] A.V.Andreev et al.: "Magnetoelasicity of UPtAl"J. Alloys & compounds. 314. 51-55 (2001)
• [Publications] G.Oomi et al.: "Anisotropic magnetic properties of single crystalline HoNi2B2C at high magnetic fields and high pressure"Physica B. 294-295. 229-233 (2001)
• [Publications] T.Eto et al.: "Magnetization of Eu0.58Sr0.42MnO3 under high pressure"J. Mag. Soc. Jpn.. 25. 723-726 (2001)
• [Publications] F.Honda et al.: "Magnetic phase diagram of UNi2Si2 under magnetic field and high pressure"J. Magn. Magn. Mater. 226-230. 585-587 (2001)
• [Publications] 巨海玄道 他: "強磁性UGe2の磁気体積効果と圧力誘起相の電子状態"日本物理学会誌. 56. 517-521 (2001)
• [Publications] 巨海玄道 他: "外力に制御されたスピン系における電子状態"日本応用磁気学会誌. 25. 1441-1447 (2001)