2011 Fiscal Year Annual Research Report
非クラマース結晶場基底状態をもつ重い電子化合物の高磁場ＮＭＲによる研究
| Project/Area Number |
22340102
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
藤 秀樹 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60295467)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小手川 恒 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30372684)
|
|---|
| Keywords | 結晶場 / 重い電子 / 重い電子超伝導 / 核磁気共鳴 / ナイトシフト / 核スピン格子緩和時間 |
|---|
| Research Abstract |
f2 非クラマース結晶場基底状態をもつ重い電子超伝導について核磁気共鳴に（NMR）より、重い電子状態と結晶場や軌道自由度との相関を明らかにし、重い電子の起源にせまることを目的とした。（１） 単結晶強磁場精密NMR 測定により、f2 電子状態とf1 電子状態に起因する重い電子状態の違いを明らかにし、（２） 角度分解NMR 実験により、結晶場縮重度と四極子（高次多極子）自由度と重い電子状態の関係を明らかにし、重い電子状態に関する知見を得るために、以下の実験を実施した。
PrOs4Sb12ではシフトや緩和率の磁場依存性から、結晶場励起を通した重い電子状態が実現していることを明らかにし、特に磁気八極子揺らぎがNMR緩和率やシフトの磁場依存性と関係していることを明らかにした。
UBe13は常伝導状態の緩和率のBeサイトIおよびサイトIIにおける温度依存性を測定し、単純な磁気構造による磁気形状因子では説明できない温度依存性を明らかにした。また、NMR緩和率の磁場依存性を17テスラまで高磁場まで測定し、磁場依存性がほとんど見られないことを見いだした。
f2系との比較物質として典型的な近藤効果による重い電子状態を示すCeCu6のCu-NMR実験を行った。超微細相互作用を決定し、ナイトシフトの磁場依存性から、重いフェルミ流体状態であることを示唆する結果を得た。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまで、PrOs4Sb12のシフトや緩和率の磁場依存性から、混成が少ない場合のf2電子状態が明らかとなり論文として掲載された。一方、UBe13は常伝導状態のシフトおよび緩和率の磁場依存性より、重要な成果が得られたが、極低温実験については、学内・研究基盤センターのヘリウム液化機の故障により、液体ヘリウムを十分に入手できず、やや遅れた。液化機はH23年12月に故障した原因は、ヘリウム精製機へのオイルミストの混入による故障で、復旧には高圧ガス関連法令に従った設備変更が必要であり、完全復旧までH24年7月頃まで要した。H23年12月～H24年3月まで、外部業者より液体ヘリウムを購入してきたが、欧米のヘリウムガス輸出事情のためとの理由で、購入が極端に難しくなったため、広島大学との共同研究により磁化測定を行うなどして、研究を遂行した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ウラン化合物は、法律により、試料の移動が容易ではない。一方、CeCu6などの希土類化合物では、比較的容易であるため、広島大学・先端物質科学研究科・世良研究室との共同研究により、強磁場磁化測定を行い比較対象物質であるCeCu6のf1系の研究を推進し、対応した。復旧後は、速やかに、UBe13のナイトシフトの測定を開始する。
|
