2018 Fiscal Year Research-status Report
共鳴X線散乱法による多重極子秩序形成過程の観測と実験設備の高度化
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17K14332
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
道村 真司 埼玉大学, 研究機構, 助教 (40552310)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 多重極子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
共鳴X線回折(RXS)実験に関しては、昨年度得られたSmPd3S4について解析および追加実験を行なった。相転移以下で磁気散乱以外の多重極子秩序成分が存在し、結晶構造も低対称化していることも明らかになった。TbPd3S4については、低温での相転移に伴う共鳴信号を得ることができている。2019年度には偏光実験を行い、秩序変数を絞り込む予定である。
本課題では、RXS実験による秩序形成過程のミクロな観測のほかに、PdをPtやAgで置換した試料の作製及びその磁化や電気抵抗、比熱測定を行っている。2018年度はPr(Pd,Pt)3S4 の物性測定を重点的に行う予定であったが、まずはRPd3S4系でのPtやAg置換効果を明確にすることが重要であると考え、急遽Gd(Pd,Pt)3S4, Gd(Pd,Ag)3S4の試料作成と物性測定を進めた。GdPd3S4は単純な磁気秩序を示す物質である。Pt置換に関しては置換に対して磁気転移温度の置換依存性はほとんどなく、当初の予想通り、磁気相関にほとんど影響を与えないことを確認できた。この結果とCe(Pd,Pt)3S4で強磁性秩序とO20型四極子秩序の同時相転移温度がPt置換により6.3Kから1.9Kへ低下した結果を比較すると、CePd3S4の相転移の主要因はO20型四極子秩序であることは明らかである。また、今年度はCePd3S4の圧力下磁化測定も行なった。CeはPt置換でも格子定数の収縮が確認できたため、圧力下実験でもPt置換と同様の物性変化を期待した。現状、3GPa程度までの圧力実験を行なったが、期待に反して相転移温度は圧力により上昇した。また、Ceへの圧力効果はc-f混成効果の増強を促すことが多く、Pt置換による近藤温度の上昇も確認している。2019年度は圧力下電気抵抗測定を行い、近藤温度の圧力依存性も確認する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
秩序形成過程のミクロに調べるRXS実験に関しては、DyPd3S4の実験を行なっていないが、SmPd3S4の共鳴信号解析およびTbPd3S4の共鳴信号の確認ができており、概ね順調である。一方、Ce(Pd,Pt)3S4及びCe(Pd,Ag)3S4の単結晶化に関しては、様々な手法を試みているが成功していない。しかし、Pr(Pd,Pt)3S4、Gd(Pd,Pt)3S4 , Gd(Pd,Ag)3S4などその他のRPd3S4に対する置換効果の実験に関しては問題なく進めており、順調である。今年度はPd置換の磁気相関への効果をはっきりさせることができた。これらの実験結果の解釈を進め、2019年度に発表予定である。
圧力化測定に関しても、今年度は3GPaまで測定が進んでおり、概ね順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に関して、特に大きな変更の予定はない。当初計画では2018年度にDyPd3S4, 2019年度にTbPd3S4のRXS実験の予定であったが2018年度にTbPd3S4のRXS実験を行なったが、この変更は計画に大きな影響を与えない。しかし、2019年度にSPring-8の実験ビームラインで装置の移動があるため、DyPd3S4のRXS実験は最終年度(2020年度)になる可能性がある。
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| Causes of Carryover |
計画では最終年度での使用予定であり、X線散乱用高圧セルを購入しなかったため。2019年度あるいは2020年度前期に購入時期を変更予定である。
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