2005 Fiscal Year Annual Research Report
希土類磁性における四極子、八極子相互作用の実験的検証
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16204021
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小野寺 秀也 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50005972)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉本 義夫 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70111250)
高木 滋 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20154750)
松岡 英一 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20400228)
木村 憲彰 東北大学, 極低温科学センター, 助手 (30292311)
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| Keywords | 軌道秩序 / 反強四極子相互作用 / 反強磁性相互作用 / 八極子相互作用 / 磁気構造 / 磁気相転移 / DyB_2C_2 / TbB_2C_2 |
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| Research Abstract |
本研究は、多極子間相互作用をtuningしてそれぞれの役割を明らかにすること、RB_2C_2系の異常に高い四極子転移温度と反強磁性相の異常な磁気構造の由来の解明を目的とし、本年度は下記の成果を得た。
1.反強磁性体TbB_2C_2は、T_N以下で帯磁率が増加すること、磁場誘起の反強四極子秩序相が磁場に対し,異常な安定を示すことなど特異な物性を示す。このTbB_2C_2のY希釈によって、TbB_2C_2の基底状態、40K上の第1励起状態がともに一重項であることを見出し、その特異な物性はexchange-induced van Vleck型の反強磁性と多極子相互作用の共存、競合に由来するものとの理解に至った。
2.典型的な反強四極子秩序、反強磁性秩序の逐次転移が生じるDyB_2C_2に対して、磁場下の単結晶中性子回折によって磁場誘起相の磁気構造を決定し、従前のB//[100]と併せて磁気相図に現れる全ての相の磁気構造の解明を終えた。
3.DyB_2C_2のY希釈によって四極子転移温度は下がり、磁気転移温度と同じような割合で降下するがYが40%を越えると磁気転移のみとなることを見出し、その領域の磁気相図を完成させて、基底状態が反強四極子と反強磁性の共存相であることを確認した。つまり、磁気秩序による強い内部磁場が四極子構造の安定化に役立っていることを明らかにした。
4.DyB_2C_2のGd希釈は磁気相互作用を強め、四極子相互作用を弱めるが20%Gdで磁気転移が高温で四極子転移が低温で生じるという逐次転移の逆転を乱しているが、20%以上での基底状態は反強磁性であることを確認した。基底状態で反強磁性秩序と共存する反強四極子秩序はGdが20%を越えた組成で突然消滅することを見出した。
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Research Products
(6 results)
