ラーベス相YM_<n2>における巨大スピンの揺らぎ

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62540238
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 志賀 正幸 京都大学, 工学部, 助教授 (30026025)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 裕文 京都大学, 工学部, 助手 (80191831)
• Keywords: ラーベス相 / YMn_2 / スピンの揺ぎ / 電子比熱 / 電気抵抗 / 重いフェルミ粒子 / 近藤効果

Research Abstract

遍歴電子反強磁性体YM_<n2>のYをScで置換すると反強磁性が消失し巨大なスピンの揺ぎを示すパウリ常磁性体になり、低温比熱の測定により、4f、5f元素を含まないのにかかわらずHeavy Fermion系の性質を示すことを見出している。本年度は測定装置の改良と自動化により測定精度を上げるとともにY_<1-x>ScxM_<n2>、YSc(Mn_<1-x>Alx)_2系について低温比熱、電気抵抗を測定し、電子比熱係数と電気抵抗の温度依存性の関連、Al置換の効果を調べた。
以下に主な結果を示す。
1.比熱測定装置の自動化とY_<1->xScxMn_2の低温比熱の測定
従来の比熱測定装置の電圧電流計測を全てディジタル化しGPーIBによりコンピュータ制御し、測定点密度を高めることにより測定精度を飛躍的に上げることに成功した。これにより、x=0、0.03、0.08の試料について低温比熱を測定したところ、それぞれについて電子比熱係数γ=15(mJ/k^2mol)、154、125を得た。その結果、反強磁性状態(x=0)ではバンド計算から期待される値に近いが、常磁性になるとγ値が10倍以上エンハンスされることがわかった。又xの増加とともにγ値が再び減少することを明らかにした。x=0.03で得られた値は3d系としては最大でHeavy Fermion系に匹敵する。
2.電気抵抗測定の自動化とYSc._<0.05>(Mn_<1->xAlx)_2系の電気抵抗の温度依存性
比熱測定用にセットアップした装置を利用し4.2K〜100Kでの電気抵抗を自動的に測定する装置を作製した。この装置によりYSc(Mn_<1->xAlx)_2系のPーTを測定した。その結果、x=0では低温でP=Pot^-AT^2となり係数AはA=0.25×10^<-6>Ωcm/K^2ときわめて大きな値をとり、xの増加とともにその値は急激に減少し、x=0.05ではKondo型の抵抗極小を示すPーT曲線となることがわかった。したがって、x=0でのHeavy Fermion的な振舞からxの増加とともに局在モーメント型に移行することがわかった。この結果は以前行なった熱膨張率の解析の結果と一致している。

Research Products

• [Publications] 志賀正幸: J.Phys.F. 17. 1781-1793 (1987)
• [Publications] 和田裕文: J.Magn.Magn.MMater. 70. 17-19 (1987)
• [Publications] 中村裕之: J.Phys.F. 18. 981-991 (1988)
• [Publications] 志賀正幸: Physica B. 149. 293-305 (1988)
• [Publications] 志賀正幸: J.Phys.Soc.Japan. 57. 3141-3145 (1988)
• [Publications] 志賀正幸: J.de Phys.