2004 Fiscal Year Annual Research Report
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14204037
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
勝又 紘一 独立行政法人理化学研究所, 量子磁性材料研究チーム, チームリーダー (90002104)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 良和 独立行政法人理化学研究所, 石川X線干渉光学研究室, 先任研究員 (90250109)
萩原 政幸 国立大学法人大阪大学, 極限科学研究センター, 教授 (10221491)
金道 浩一 国立大学法人東京大学, 物性研究所, 教授 (20205058)
鳴海 康雄 国立大学法人大阪大学, 極限科学研究センター, 助手 (50360615)
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| Keywords | 放射光X線磁気散乱 / 磁場中相転移 / 強磁場 / 強相関物質 / 量子スピン / 高濃度近藤物質 / 多極子秩序 |
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| Research Abstract |
当課題においては、SPring-8からの高エネルギーX線を用いた測定を超強磁場中で行い、量子効果が顕著な磁性体やフラストレート磁性体などにおける磁場誘起秩序相の磁気構造を決定し、その解析から磁性体の量子現象やフラストレーション効果についての知見を得ることを目的としている。
本年度は、X線回折用としては世界最高の15テスラ超伝導マグネットを用いて、SPring-8のBL19ビームラインにおいていくつかの磁性体の磁場中における相転移をX線回折法により研究した。また、25テスラまでのパルス磁場中でのX線回折測定に成功した。主要な成果は以下の通りである。
1.少数キャリアー物質CePは磁場中でCeイオンのΓ_8二重層とΓ_7の一重層が周期的に重なった構造を示し、その周期が磁場によって変化する。これまでの低磁場におけるX線回折測定より、6テスラまでの磁場下で周期が11及び10枚の構造が観測されていた。本研究により、14テスラまでの磁場中での測定が成功し、新たに、9及び8枚周期の構造を観測できた。この結果より少数キャリアー物質の磁場中相転移についての詳しい議論が可能となった。
2.高濃度近藤効果を示す典型物質CeB_6について、強磁場・低温で非共鳴X線回折測定をおこなった。II相において、四極子と十六極子秩序が共存していることを発見した。低温のIII相では、磁気双極子と多極子が結合していることが明らかとなった。この結果は、強相関系における多極子秩序に関する新たな知見をもたらす。
3.スプリット型のパルスコイルを開発し、250kJコンデンサーと組み合わせて、試料位置で25テスラの磁場をコイルを破壊することなく発生させることに成功した。このパルス磁場を用いて、SPring-8のBL19LXUビームラインにおいて幾つかの磁性体の放射光X線回折測定を行った。
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