2010 Fiscal Year Annual Research Report
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22244047
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
稲見 俊哉 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (30354989)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 康弘 東京大学, 物性研究所, 准教授 (10292757)
岡本 淳 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特任助教 (50555258)
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| Keywords | パルス磁場 / X線吸収分光 / 価数転移 / メタ磁性転移 / cf混成 / 価数揺動 |
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| Research Abstract |
本研究計画では、極低温・強磁場下で起こる量子相転移・量子臨界点近傍の秩序変数・電子状態を、放射光X線を利用した微視的な研究手法を用いて実験的に解明することを目的とする。我々はこれまで、X線回折法・X線吸収分光法とパルス強磁場を融合し、強磁場下での磁気構造決定や価数選別磁化測定等、様々な成果を挙げて来た。本研究では、これまでの硬X線を用いた回折・吸収実験の高精度化・高感度化を図るとともに、新たに軟X線領域でのX線吸収分光法を開発し、3d・4f電子の直接観測を目指す。
軟X線実験に関しては、22年度は測定装置製作に向けた基礎データの取得を行った。パルスマグネットを超高真空槽内に設置できるかどうかが、設計の上で重要な要素となるので、実際に使用するパルスマグネットを真空槽内に設置し、これを液体窒素トラップで冷却し、真空度を確認した。この結果、全電流検出に必要な10^<-10>Torr前半の真空度を達成できることが分かり、マグネットを内部に入れた実験装置を製作することに決定した。
硬X線実験に関しては、約8テスラでメタ磁性転移を示すCeRu_2Si_2の価数の磁場依存性を測定した。この転移は4f電子と伝導電子の混成した非磁性近藤状態から4f電子が完全に局在した通常金属へのクロスオーバーとして理解されている。配向試料を用い、メタ磁性の出るc軸方向に磁場を印加した測定では、磁場の印加に伴い僅かながら価数が減少することが確認された。一方、c軸に垂直に磁場を印加した場合は変化は観測されなかった。重い電子状態は極めて3価に近い状態ではあるが、混成による染み出しのため、価数が4価側にずれていることが期待される。今回の測定は、これを初めて捉えたもので、重い電子状態の定性的・定量的理解を進めるものである。
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