2016 Fiscal Year Annual Research Report
Exotic property of europium compounds close to magnetic and valence transition.
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26400348
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
本間 佳哉 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00260448)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 耕士 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 物質科学研究センター, 研究副主幹 (30370381)
本多 史憲 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (90391268)
李 徳新 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40281985)
青木 大 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30359541)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ユーロピウム化合物 / 磁気転移 / 磁気構造 / メスバウアー分光 / 価数転移 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではユーロピウム化合物EuGa4, EuAl4, (Eu,La)Al4, EuPdIn4の多段磁気転移、磁気異方性、価数状態について基礎物性測定ならびにメスバウアー分光を用いて詳細に調べた。BaAl4型正方晶構造を有するEuGa4の磁気構造に関しては、磁化測定やNMR測定、さらに我々のEu-151メスバウアー分光によりc面内に磁気モーメントが揃ったTN=16.5Kの反強磁性体であることが明らかになった。
一方、同じ結晶構造を有するEuAl4は２回のラムダ転移(TN1=15.3K, TN2=13.1K)と、２回の１次転移(TN3=12.2K, TN4=10.13K)を繰り返す反強磁性体であることが磁化測定や比熱測定により確認されている。4Kでのメスバウアースペクトルの解析により磁気モーメントの向きはc面から38゜傾いていることが明らかになった。さらにメスバウアー分光から求めた内部磁場の温度依存をプロットするとTN2では内部磁場が急激に増強しており、面間同士の反強磁性結合が大きく変化していることが示唆された。
そこで我々はEu元素を一部Laで置換したEu0.8La0.2Al4化合物の単結晶を作成して、磁化測定、比熱測定、電気抵抗測定を行うと同時にメスバウアー分光を行った。すると１段のラムダ転移のみの反強磁性体となった。しかも磁気異方性は顕著となり、メタ磁性はc軸のみで観測された。さらに磁場を加えるとラムダ転移は２段転移へと分裂した。しかし、メスバウアー分光より4Kの無磁場中での磁気モーメントの向きはEuAl4と同様にc面から傾いていることが明らかになった。さらにユーロピウム間の双極子モーメントを計算することによりTN1でc軸方向に揃った磁気モーメントがTN2で軸からチルトした磁気構造へと転移していることが解明された。
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