超ウラン化合物の磁性と超伝導の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14340113
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: 神戸 振作 特殊法人日本原子力研究所, 先端基礎研究センター, 副主任研究員 (40224886)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳永 陽 特殊法人日本原子力研究所, 先端基礎研究センター, 研究員 (00354902) ; 芳賀 芳範 特殊法人日本原子力研究所, 先端基礎研究センター, 研究員 (90354901) ; 塩川 佳伸 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50111307) ; 酒井 宏典 特殊法人日本原子力研究所, 先端基礎研究センター, 研究員 (80370401) ; 青木 大 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30359541)
• Keywords: 超ウラン化合物 / ウラン化合物 / 超伝導 / 磁性

Research Abstract

今年度はまずNp金属の生成をアマルガム法にて行った。一回で1g程度の金属を得ることができた。この金属を用いてNp115化合物をの単結晶をフラックス法で作成した。NpXGa_5(X=Fe,Co,Ni,Rh)の単結晶の合成に成功した。この単結晶試料をX線回折、磁化率、比熱により、評価した。X線回折により115化合物の結晶構造を持っていることを確認した。磁化率、および比熱測定の温度依存測定により磁気転移温度を決定した。これによりNpFeGa_5では118Kと80Kに磁気転移があること。NpNIGa_5では30Kと18Kに磁気転移があることがあきらかになった。NpFeGa_5においてGa NMRの測定を行った。常磁性状態のGaサイトの超微細相互作用はU115化合物の場合と同様であることがわかった。8重極秩序を持つと推測されている化合物NpO_2の秩序状態を解明するため、^<17>ONMRを行った。まず^<17>Oエンリッチした試料をつくるため、Np金属を水素化しNpH_3にしてそれから脱水素化することによりNp金属微粉を作成した。この金属微粉を^<17>Oエンリッチガスで酸化し過熱することで^<17>OエンリッチNpO_2を作成した。^<17>O NMRを常磁性および秩序状態で測定した。秩序に伴い、酸素サイトに弱い内部磁場が現れることがわかった。これは通常の双極子秩序では説明できないほど小さく、それ以外の秩序が起きている事示唆している。

Research Products

• [Publications] D.Aoki et al.: "First observation of the de Haas van Alphen effect in NpNiGa_5"J.Phys.Soc.Jpn. 73. 519-522 (2004)
• [Publications] S.Kambe et al.: "Spin and orbital moments in UGa_3"J.Phys.Condensed Matter. 15. 1974-1984 (2003)
• [Publications] Y.Tokunaga et al.: "Indirect observation of ^<235>U NMR in URh_3"J.Phys.Condensed Matter. 15. 1991-1996 (2003)
• [Publications] H.Sakai et al.: "Pressure induced weak ferromagnetism in uranium dioxide UO_2"J.Phys.Condensed Matter. 15. 2035-2039 (2003)