核磁気共鳴による希土類六硼化物の磁気秩序状態における内部磁場の起源の研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12640352
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 世良 正文 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (40196978)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小島 健一 広島大学, 総合科学部, 助教授 (00100975) ; 伊賀 文俊 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教授 (60192473)
• Keywords: 軌道秩序 / 磁気秩序 / 多重極子モーメント / 磁場誘起反強磁性モーメント / f電子 / 近藤効果 / 核磁気共鳴

Research Abstract

立方晶の結晶構造をもつ希土類六硼化物はCeB_6をはじめとして,四重極子,八重極子モーメントが様々な異常を引き起こすことが知られており,古くから盛んに研究されてきた物質群である。中でもCeB6は奇妙な反強四重極秩序を示す物質として有名であったが,異常を引き起こしていたのが反強的八重極子相互作用であることがわかったのはごく最近のことである。しかし,八重極子モーメントの実態究明にはほど遠く,四重極子モーメントについても詳しいことはわかっていない状況にある。本研究ではこのような多重極子モーメントが磁気秩序とどのような関わりをもつかを調べ,その本質を明らかにすることを目的としている。CeB_6における八重極子モーメントが反強四重極秩序,磁気秩序とどのように関わりあっているかを調べるため,Ce_xR_<1-x>B_6(R=Nd,Gd)単結晶について核磁気共鳴の実験を行い,R添加により新しく4番目の相(IV)が出現することを見出し,スピンー格子緩和率の測定から,IV相のエネルギー分裂に関する知見を得た。また,CeB_6の反強四重極秩序相,反強磁性秩序相の核磁気共鳴の実験結果を定量的に解析し,八重極子モーメントからの寄与と反強四重極子モーメントからの寄与の分離に成功した。また,先に世良が予想していた磁場誘起反強磁性モーメントの奇妙な温度依存性が青山学院大との共同研究である中性子散乱の実験で実際に確認され,CeB_6における八重極子モーメントがいかに奇妙な異常を引き起こしているかを明らかにした。単純な反強磁性秩序を示すと思われていたNdB_6が核磁気共鳴の実験から四重極子相互作用が重要な役割を果たしていることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] S.Kobayashi: "Transport Properties in Phase IV of Ce_xLa_<1-x>B_6"J.Phys.Soc.Jon.. 69・4. 926-936 (2000)
• [Publications] M.Sera: "Elastic Constants of CeB_6"J.Phys.Soc.Jpn.. 69・8. 2299-2304 (2000)
• [Publications] M.Sera: "Anomalous Temperature Dependence of the Magnetic Field Induced Antiferro-Magnetic Moment in the Atiferro-Qaudrupolar Ordered State of CeB_6"Phys.Rev.Lett.. 86・8. 1578-1581 (2001)
• [Publications] S.Tsuji: "Analysis of ^<11>B-NMB in Phase II of CeB_6"J.Phys.Soc.Jpn.. 70・1. 41-44 (2001)
• [Publications] M.Hiroi: "Magnetic phase diagram of CsCuCl_3 studied by specific heat measurements"Physica B. 284-288. 1605-1606 (2000)
• [Publications] M.Hiroi: "Study on CuGe_<0.9885>Si_<0.0115>O_3 in high magnetic fields by specific heat measurements"Physica B. 281-282. 669-670 (2000)
• [Publications] S.Kobayashi: "Transport Properties in phase IV of Ce_xLa_<1-x>B_6"Physica B. 281-282. 557-558 (2000)
• [Publications] Y.Uwatoko: "Effect of Pressure on the antiferro-quadrupolar transition in CeB_6"Physica B. 281-282. 555-556 (2000)
• [Publications] T.Yoshino: "High-field susceptibility of Kondo semimetals CeNiSn and CeRhSb"Physica B. 281-282. 291-293 (2000)
• [Publications] 世良正文: "軌道自由度のもたらす奇妙な相転移-CeB_6を例として-"固体物理. 35・4. 229-242 (2000)
• [Publications] 世良正文(共著): "低温の物性物理"講談社サイエンティフィク. 214 (2000)