アクチナイド化合物におけるマグネト・サ-マル効果の研究

• 研究課題/領域番号: 02216205
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 坂爪 新一 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20005896)
• 研究期間 (年度): 1990
• 研究課題ステータス: 完了 (1990年度)
• 配分額: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 1990年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: アクチナイド化合物 / 希土類化合物 / f電子 / マグネト・サ-マル効果 / 超低温 / 熱現象 / 磁場

研究概要

アクチナイド化合物の研究に取り組む前段階として、既に様々な物性が比較的よく判っている希土類化合物についてマグネト・サ-マル効果の研究を行った。研究対象として、非常に複雑な磁気構造を持つことで知られているCeSbを選んだ。
測定には希釈冷凍機を用い、最低温度35mK、最高磁場8.5Tまでの測定を行った。超伝導サ-マル・スイッチを介し、希釈冷凍機から伝導で冷却されているエポキシ製試料セル磁場中心に設置し、セル中に充たした液体ヘリウム4に試料を直接浸すことにより、試料を冷却した。断熱状態で磁場掃引を行い、試料に直接装着した温度計から得られる信号を観測したところ、磁気ドメインの転移に対応する磁場強度で、極めて大きなマグネト・サ-マル効果が見いだされたほか、測定磁場の全領域で多数の信号が観測された。これらの信号は全て、温度の上昇とともに強度が減少し、500mKで消失した。特徴的なことは、強磁性状態へ転移する磁場強度での信号が、磁場上昇時については7〜8個からなる非常に尖鋭な構造を持つのに対し、磁場の下降時では構造を持たず単一ピ-クを示すことである。詳細はまだ不明であるが、これらの様子は電子スピンの揺らぎを直接反映している可能性も考えられる。現在、これらの信号の解析を行いつつあるが、マグネト・サ-マル効果の観測が磁気的性質についての知見を与える一手法たり得ることが示された、と思われる。