| 研究概要 |
ラ-ベス相金属間化合物YMn_2が複雑なスピン変調を示す反強磁性体であり,Yを小量のScで置換することにより反強磁性が消失し,極低温まで磁気秩序を示さないにもかかわらず中性子散乱の測定により巨大なスピンの揺らぎが低温まで存在し,そのため電子比熱が強くエンハンスされる特徴ある物質である。本研究では,C15構造において反強磁性結合をするMnの副格子は磁気的にフラストレ-ト系であることに着目し,この系の基底状態の性質,およびこのような系では特に著しいと考えられる非磁性不純物効果を巨視的,微視的両観点から調べ,YMn_2系の巨大なスピンの揺ぎの起因を明らかにしようとするものである。また,同じく強くエンハンスされた比熱を示すβーMnについても同様の測定を行った。本研究で得られた成果は以下のとうりである。
1.Y(Sc)(Mn_1ー_XAl_X)_2試料の作成と磁化,比熱,電気抵抗の測定。
磁化測定によりこの系がAlの置換によりスピングラス状態に転移することを見いだした。低温比熱の測定によりスピングラスになるにともない電子比熱係数が急激に減少することを見いだした。さらに電気抵抗の温度変化の測定からAlの置換によりMnモ-メントが局在化することを明らかにした。以上の結果から,この系は磁気的フラストレションの結果生じたスピン液体状態が不純物効果により局在モ-メント型スピングラスに転移するというモデルを提唱した。
2.βーMn_<1ーX>Al_X試料の作成と磁化,比熱,電気抵抗の測定。
磁化測定によりこの系がAlの置換によりスピングラス状態に転移すること,電子比熱係数が急激に減少すること,電気抵抗の温度変化の測定からMnモ-メントが局在化することを明らかにした。以上の結果は,Y(Sc)Mn_2系同様磁気的フラストレ-ションの結果生じたスピン液体状態が不純物効果により局在モ-メント型スピングラスに転移するというモデルで説明出来ることを示した。
3.コヒ-レントスピンエコ-NMR装置の組立。
上記のモデルを検証するため,この系のスピンの揺らぎの動的性質を測定する目的でコヒ-レントスピンエコ-NMR装置を組み上げた。
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