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半導体的基底状態を持つ近藤格子系の研究

研究課題

研究課題/領域番号 05452058
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関広島大学

研究代表者

高畠 敏郎  広島大学, 総合科学部, 助教授 (40171540)

研究分担者 鈴木 孝至  広島大学, 理学部, 講師 (00192617)
浴野 稔一  広島大学, 総合科学部, 助手 (40185103)
藤井 博信  広島大学, 総合科学部, 教授 (30034573)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
1994年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
キーワード近藤半導体 / エネルギーギャップ / 中性子散乱 / トンネル分光 / セリウム化合物 / ミュオンスピン緩和 / 重い電子系 / 近藤格子 / 混成効果 / スピン相関 / 単結晶 / トンネル効果
研究概要

近藤格子系の新しい基底状態である半導体的状態を明らかにする為に、CeNiSnとCeRhSbの単結晶の純良化を進め、バルクな物性測定と中性子散乱、μSR、トンネル分光とによって研究した。新しく得た知見を以下に要約する。
1.単結晶の純良化:チョコラルスキー法で育成したCeNiSn単結晶を固相電解で精製すると不純物は半減した。一方、CeRhSbはWるつぼに封入したブリッヂマン法によって、良質な単結晶を得た。
2.伝導と磁性:不純物量が減るに従って、両系とも低温での電気抵抗の半導体的増加は抑えられる。これは、ギャップが異方的でフェルミ面の一部でギャップが閉じている事を意味する。ギャップの形成に伴って伝導電子の緩和時間は急速に長くなる。ρ_c>ρ_b>ρ_a及びχ_a>χ_b>χ_cという関係が共通に成立する事は、両系で良く似た混成効果によってギャップが形成される事を示す。
3.中性子散乱とμSR:CeNiSnではコヒーレンスの発達する20K以下で2meVと4meVの二種類の反強磁性相関が現れる。後者はb軸方向の準一次元的なスピン相関であって、b軸長と同程度の短い相関距離を持つ。μSR実験からは、Ce当たり0.01μ_Bの磁気モーメントが14mKまで動的に揺らいでいる事が判明した。
4.トンネル分光:破断接合法を採用する事によって低温でのギャップ形成を初めて直接に観察出来た。2KでのギャップはCeNiSnで8-10meV、CeRhSbで20-27meVである。これは比熱の解析から求めた近藤温度T_Kに対応するエネルギーであって、NMRで求めたスピンギャップよりも数倍大きい。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (51件)

  • [文献書誌] T.Takabatake: "Anisutropic Physical Properties of the Kondo Semiconductor CeRhSb" Physical Review B. 50. 623-626 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kadowaki: "Quasi-One-Dimensional Antiferromagnetic Correlation in the Kondo Semiconductor CeNiSn" J.Physical Society of Japan. 63. 2074-2077 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ekino: "Tunneling Measurements of the Energy Gap in CeRhSb and CeNiSn" Physica B. 837-839 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takabatake: "Coherence Kondo Gap in CeNiSn and CeRhSb" Physica B. 199&200. 457-462 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Hiess: "Transport Properties of CeNiSn at Low Temperature and in High Magnetic Fields" Physica B. 199&200. 437-439 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kadowaki: "Neutron Diffraction Study of Antiferromagnetic Order in the Kondo Compound CePtSn" J.Phys.Soc.Jpn.62. 4426-4437 (1993)

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  • [文献書誌] Y.Bando: "Thermopower and Resistivity of CeRhSb and CePtSn" Physica B. 194-196. 1179-1180 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishigori: "New Superconductor LaRhSb" Physica B. 184-196. 2071-2072 (1994)

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  • [文献書誌] K.Nakamura: "Low-Energy Excitation in Kondo Semiconductors CeNiSn and CeRhSb" J.Phys.Soc.Jpn.63. 433-436 (1994)

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  • [文献書誌] F.G.Aliev: "Gapping of the Electronic Spectrum Induced by Magnetic Instability in CeNiSn" Physica B. 199&200. 433-434 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hiraoka: "Pressure Dependence of the Hall Effect in Single Crystals of CeNiSn" Physica B. 199&200. 440-442 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Uwatoko: "Effect of Pressure on the Resistivity in CeRhSb" Physica B. 199&200. 572-574 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Nakamoto: "Effect of Impurity Phases on the Anisotropic Transport Properties of CeNiSn" Physica B. 206&207(印刷中). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishigori: "Specific Heat Study on the Energy Gap State in CeRhSb and CeNiSn" Physica B. 199&200. 473-474 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takabatake: "Gap Formation in Single-Crystal CeRhSb" Physica B. 206&207(印刷中). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Bando: "Suppression of the Energy Gap in CeRhSb by Partial Substitution of Pd for Rh" Physica B. 206&207(印刷中). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.J.Nolten: "Thermal Expansion of the Kondo Insulator CeRhSb" Physica B. 206&207(印刷中). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakamura: "NMR/NQR Study of Kondo Semiconductors CeNiSn and CeRhSb" Physica B. 206&207(印刷中). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.M.Kalvius.: "Spin Dynamics in CeNiSn and Ce_<0.85>La_<0.15>NiSn at Very Low Temperatures" Physica B. 206&207(印刷中). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kadowaki, T.Ekino, H.Iwasaki, T.Takabatake, H.Fujii and J.Sakurai.: "Neutron Diffraction Study of Antiferromagnetic Order in the Kondo Compound GePtSn" J.Phys.Soc.Jpn.62 (12). 4426-4437 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takabatake, H.Tanaka, Y.Bando, H.Fujii, S.Nishigori, T.Suzuki, T.Fujita and G.kido: "Anisotropic Physical Properties of the Kondo Semiconductor CeRhSb" Phys.Rev.B 50. 623-626 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Bando, T.Takabatake, H.Tanaka, H.Iwasaki, H.Fujii and S.K.Malik: "Thermopower and Resistivity of CeRhSb and CePtSn" Physica. B194-196. 1179-1180 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishigori, H.Moriwaki, T.Suzuki, T.Fujita, H.Tanaka, T.Takabatake and H.Fujii: "New Superconductor LaRhSb" Physica. B194-196. 2071-2072 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakamura, Y.Kitaoka, K.Asayama, T.Takabatake, H.Tanaka and H.Fujii: "Low-Energy Excitation in Kondo Semiconductors CeNiSn and CeRhSb" J.Phys.Soc.Jpn.63 (2). 433-436 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.G.Aliev, R.Villar, S.Vieira, R.V.Scolozdra and T.Takabatake: "Gapping of the Electronic Spectrum Induced by Magnetic" Physica. B199&200. 433-434 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Hliess, C.Geibel, G.Spran, C.D.Bredi, F.Steglich, T.Takabatake and H.Fujii: "Transport Properties of CeNiSn at Low Temperatures and High Magnetic Fields" Physica. B199&200. 437-439 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hiraoka, E.Kinoshita, T.Takabatake, H.Tanaka and H.Fujii: "Pressure Dependence of the Hall Effect in Single Crystals of CeNiSn" Physica. B199&200. 440-442 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takabatake, G.Nakamoto, H.Tanaka, Y.Bando, H.Fujii, S.Nishigori, H.Goshima, T.Suzuki, T.Fujita, I.Oguro, T.Hiraoka and S.K.Malik: "Coherence Kondo Gap in CeNiSn and CERhSb" Physica. B199&200. 457-462 (1994)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nishigori, T.Suzuki, T.Fujita, H.Tanaka, T.Takabatake and H.Fujii: "Specific Heat Study on the Energy Gap State in CeRhSb and CeNiSn" Physica. B199&200. 473-474 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Uwatoko, G.Oomi, S.K.Malik, T.Takabatake and H.Fujii: "Effect of Pressure on the Resistivity in CeRhSb" Physica. B199&200. 572-574 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kadowaki, T.Sato, H.Yoshizawa, T.Ekino, T.Takabatake, H.Fujii, L.P.Regnault and Y.Ishikawa: "Quasi-One-Dimensional Antiferromagnetic Correlation in the Kondo Semiconductor CeNiSn" J.Phys.Soc.Jpn.63 (3). 2074-2077 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Nakamoto, T.Takabatake, Y.Bando, H.Fujii, K.Izawa, T.Suzuki, T.Fujita, A.Minami, I.Oguro, L.T.Tai and A.A.Menovsky: "Effect of Impurity Phases on the Anisotropic Transport Properties of CeNiSn" Physica. B206&207. (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takabatake, T.Yoshino, H.Tanaka, Y.Bando, H.Fujii, T.Fujita, H.Shida and T.Suzuki: "Gap Formation in Single-Crystal CeRhSb" Physica. B206&207. (1995)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Bando, T.Takabatake, H.Fujii and G.Kido: "Suppression of the Energy Gap in CeRhSb by Partial Substitution of Pd for Rh" Physica. B206&207. (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.J.Nolten, A.de Visser, F.E.Kayzel, J.J.M.Franse, H.Tanaka and T.Takabatake: "Thermal Expansion of the Kondo Insulator CeRhSb" Physica. B206&207. (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakamura, Y.Kitaoka, K.Asayama, T.Takabatake, G.Nakamoto, H.Tanaka and H.Fujii: "NMR/NQR Study of Kondo Semiconductors CeNiSn and CeRhSb" Physica. B206&207. (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ekino, T.Takabatake, H.Tanaka and H.Fujii: "Tunneling Measurements of the Energy Gap in CeRhSb and CeNiSn" Physica. B206&207. 837-839 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.M.Kalvius, A.Kratzer, R.Wappling, T.Takabatake, G.Nakamoto, H.Fujii, R.F.Kiefl and S.R.Kreitzmann: "Spin Dynamics in CeNiSn and Ce_<0.85>La_<0.15>NiSn at very Low Temperatures" Physica. B206&207. (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takabatake: "Anisotropic Physical Properties of the Kondo Semiconductor CeRhSb" Physical Review B. 50. 623-626 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kadowaki: "Quasi-One-Dimensional Antiferromagnetic Correlation in the Kondo Semiconductor CeNiSn" J.Physical Society of Japan. 63. 2074-2077 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takabatake: "Coherence Kondo Gap in CeNiSn and CeRhSb" Physica B. 199&200. 457-462 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] A.Hiess: "Transport Properties of CeNiSn at low Temperatures and in High Magnetic Fields" Physica B. 199&200. 437-439 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishigori: "Specific Heat Study on the Energy Gap State in CeRhSb and CeNiSn" Physica B. 199&200. 473-474 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Bando: "Thermopower and Resistivity of CeRhSb and CePtSn" Physica B. 194&196. 1179-1180 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takabatake: "Anisotropic Effects in the Antiferromagnetic Kondo Compounds CePtSn" Physica B. 183. 108-114 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takabatake: "Coherence Gap Formation in the Kondo-Lattice Compound CeNiSn" Japan J.Appl.Physics Series 8. 254-266 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] G.M.Kalvius: "Magnetic behavior of Ce TSn(ToN:,pt)from μSR and Mossbauer Spectroscopy" Physica B. 186-188. 412-415 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nohara: "Photoemission Study of CeNiSn and Related Compounds" Physical Review B. 47. 1754-1757 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kohgi: "Neutron Scattering Study of CeNiSn" Physica B. 186-188. 409-411 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kadowaki: "Neutron Diffraction Study of Antifferomagnetic Order in the Kondo Compound CePtSn" J.Physical Society of Japan. 62. 4426-4437 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takabatake: "Transport and Thermal Properties of f-Electron Systems" Plenum Press, 311(15) (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2020-05-15  

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