Fe_2P型セリウム化合物CeTIn(T=Ni,PdおよびPt)単結晶の物性研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63540252
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 藤井 博信 広島大学, 総合科学部, 教授 (30034573)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小島 健一 広島大学, 総合科学部, 助手 (00100975) ; 桧原 忠幹 広島大学, 総合科学部, 教授 (30004279)
• Keywords: Fe_2P型CeTIn化合物 / 価数揺動 / ヘビー・フェルミオン / 結晶育成

Research Abstract

我々はセリウム原子が三角格子を形成し、二次元性の強いFe_2P型結晶構造を示すセリウム化合物に焦点を占って物質探索を行い、CeTIn(T=Ni,PdおよびPt)が以下に述べるように興味深い物性を示すことを明らかにしてきた。CeTInは高温で全て典型的な型濃度近藤効果を示し、低温で、
(1)CeNiInは価数揺動状態にあり、
(2)CePdInは反強磁性(Tn=1.7K)にオーダーするがヘビー・ヘェルミオン状態を形成し、
(3)CePtInは50mKまで何ら磁気的秩序を示さないヘビーフェルミオン化合物であることを明らかにしてきた。CeTInは、Fe_2P型結晶構造から分かるように、結晶の対称性が低い。従って、磁気的・電気的性質が結晶方向に対して異方的であることが予想され、単結晶による物性研究が不可欠である。本研究では、まずトリアーク溶解炉を自作し、まず手始めに、CeNiIn単結晶の育成に着手した。試行錯誤の末、CeNiIn単結晶の育成に成功し、電気抵抗ρ、帯磁率X、熱電能S、熱膨張△L、比熱Cpの測定を行った。その結果、CeNiInは極めて異方的な近藤効果を示す価数揺動物質であることを見い出した。それは伝導電子と4f電子の混成効果がC軸に垂直なフェルミ面に対して強く、一方、C軸に平行なフェルミ面の一部が弱い混成効果をもっていると考えれば理解できることを示した。さらに比熱の測定より、CeNiInの電子比熱Yは2Kで、60mJ/K^2・moleの値であることを示した。この値は、CePdInのγ=700mJ/K^2・moleやCePtInのγ=500mJ/K^2・moleより一ケタ小さいが、外電子をもたないLaNiInのγ=9mJ/K^2・moleより一ケタ大きい値を示すことを明らかにした。尚、本研究で購入した定電流源は、電気抵抗の測定用に使用している。来年度は、CePdIn単結晶、CePtIn単結晶の育成にチャレンジする予定である。

Research Products

• [Publications] H.Fujii, et al.: J.Mag.Magn.Mat. 76&77. 179-181 (1988)
• [Publications] Y.Uwatoko, et al.: J.Magn.Magn.Mat.76&77. 411-412 (1988)
• [Publications] T.Fujita, et al.: J.Magn.Magn.Mat.76&77. 133-134 (1988)
• [Publications] H.Fujii, et al.: Phys.Rev.B. 39. (1989)
• [Publications] 藤川博信: 希土類 RARE EARTHS. 13. 75-82 (1988)
• [Publications] K.Kojima, et al.: J.Magn.Magn.Mat.76&77. 291-292 (1988)