2022 Fiscal Year Research-status Report
高圧力下熱伝導率・比熱測定によるユウロピウム系化合物の圧力誘起価数転移の研究
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20K03837
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
西郡 至誠 島根大学, 学術研究院理工学系, 准教授 (50273917)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 価数ゆらぎ / 圧力効果 / 比熱 / 熱伝導率 / 希土類化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Euの価数不安定性に関する圧力相図において，常圧下で価数転移の臨界点近傍に位置するEuPd2Si2に対して圧力下熱伝導率および比熱測定を5～400Kの温度領域で行った．その結果0.11GPaではEu2価と3価の間の強い価数ゆらぎにより比熱に大きなピークが生じること，加圧によってそのピークがブロードになり高温側にシフトしていく様子が観測出来た．この結果は加圧により臨界点から遠ざかることでゆらぎが広い温度範囲で緩やかに起こるようになる為と理解できる．さらに，格子比熱の寄与を適切に見積もることで，この不安定性に関連した4f電子の磁気エントロピーSmについても評価出来た．400KにおけるSmは0.11GPaではEu2価の8準位とEu3価の1準位を反映したRln9に相当し，それが加圧とともに急減することが分かった．
熱伝導率では価数のクロスオーバーにより熱伝導率のブロードな極小が観測された．この極小は価数の変化による伝導電子数の変化として定性的に理解できる．また，同時測定した電気抵抗率の結果を用いて伝導電子による熱伝導率を見積もることにより，格子の熱伝導率と格子の熱伝導率の評価を行うことが出来た．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成4年度は年度当初の実験でEuPd2Si2について非常に有益な結果が得られたものの，ウクライナ侵攻などの影響で液体へリウムの入手が困難となり，年度の後半は一切低温実験が行えなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
EuPd2Si2の結果が良好であるため，今後はこの試料に絞ってより純良な物質を得る試料作製を行い，年度の後半までにはヘリウムを入手して再実験を行う計画である．また，EuRh2Si2の価数転移に関しては十分な観測が行えていない状況であるが引き続き圧力実験を行い安定した転移の観測を目指す計画である．
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| Causes of Carryover |
平成４年度はウクライナ侵攻などの影響により液体ヘリウムの入手が困難となり，年度の後半は十分な低温実験が行えなかった．そこで研究期間を1年間延長し，次年度使用額として低温実験の為のヘリウム購入または装置稼働の電気料金として活用する計画である．
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