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^<235>U核磁気共鳴によるウラン化合物の研究

研究課題

研究課題/領域番号 10440105
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関東京大学

研究代表者

上田 寛 (1999)  東京大学, 物性研究所, 教授 (20127054)

安岡 弘志 (1998)  東京大学, 物性研究所, 教授 (50026027)

研究分担者 陰山 洋  東京大学, 物性研究所, 助手 (40302640)
上田 寛  東京大学, 物性研究所, 教授 (20127054)
生嶋 健司  日本学術振興会, 特別研究員
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
1999年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1998年度: 10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
キーワード^<253>U核磁気共鳴 / ウランニ酸化物 / ヤーンテラー歪み / スピンエコー / ^<171>Yb核磁気共鳴 / YbB_<12> / 近藤半導体 / ^<235>U核磁気共鳴 / アーンテラー歪み / 核磁気共鳴法 / NMR / ウラン化合物 / 四重極秩序 / 反強磁性体
研究概要

本研究では、希土類やアクチノイド化合物における磁性元素特にウランのNMR信号観測を行い、重い電子系におけるf電子の微視的な電子状態の解明を目的とした。結果、濃縮ウラン(^<235>U:93%)で作製した反強磁性体UO_2においてウランNMR信号をはじめて観測することに成功した。反強磁性状態における内部磁場は252.3T、電気的核四重極相互作用は392MH_Zである。観測された内部磁場の9割近くは5f電子系電子の軌道運動による磁場であることがわかった。さらに、電気的核四重極相互作用の存在は、常磁性状態では立方対称的であるはずの5f波動関数が、反強磁性状態では一軸対称性に変化していることを意味している。このことは、強いスピン-軌道相互作用の系において、磁気モーメントの出現は5f電荷分布の変形(すなわち軌道あるいは四極子の変化)を伴っていることを顕著に示している。ウランニ酸化物(UO_2)は、反強磁性秩序と反強四極子秩序の共存として古くから研究されてきた物質であるが、その磁気構造とJahn-Teller歪みの詳細は明らかにされていなかったが、本研究で酸素^<17>Oを濃縮した試料を用いて^<17>ONMRを行った結果、可能な磁気構造とJahn-Teller歪みについて新たな知見も得られた。
その他、近藤半導体YbB_<12>において^<171>YbNMRの信号観測にも成功した。結果、低温の核スピン-格子緩和率の温度依存性が^<171>YbNMRと^<11>BNMRで、全く異なるということが判明した。これまで、NMRに関しては、^<11>BNMRの結果でこの系の異常な低エネルギー磁気励起が議論されてきたが、4f電子の情報を直接反映している^<171>YbNMRの結果から、近藤半導体の磁気励起の解釈に新たな発展が期待される。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] Kenji Ikushima: "<@D2171@>D2Yb NMR in the Kondo Semiconductor YbB<@D112@>D1"Physica B. (in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Ikushima: "<@D2253@>D2U NMR Study of Antiferromagnet UO<@D12@>D1"Physica B. (in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Ikushima: "Scaling behavior in the Ce-Kondo semiconductor : NQR/NMR measurements of CeRhSb and CeNiSn under high pressures"Physical Review B. 60. 14537-14540 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Tsutsui: "Nuclear Magnetic Moment of the First Excited State (I=2<@D1+@>D1) of <@D1238@>D1U"Journal of Physical Society of Japan. 67. 2641-2644 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Ikushima: "Observation of <@D1235@>D1U NMR in the Antiferromagnetic State UO<@D2@>D2"Journal of Physical Society of Japan. 67. 65-66 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ikushima, Y. Kato, M. Takigawa, F. Iga, S. Hiura, and T. Takabatake: "ィイD1171ィエD1Yb NMR in the Kondo Semiconductor YbBィイD212ィエD2"Physica B. (in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ikushima, H. Yasuoka, S. Tsutsui, S. Nasu, N. M. Masaki, A. Nakamura and Y. Ueda: "ィイD1235ィエD1U NMR Study of Antiferromagnet UOィイD22ィエD2"Physica B. (in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ikushima, H. Yasuoka, Y. Uwatoko, Y. Ishikawa: "Scaling behavior in the Ce-Kondo semiconductors : NQR/NMR measurements of CeRhSb and CeNiSn under high pressures"Phys. Rev.. B60-21. 14537 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Tsutsui S. Nasu, M. Nakada, N. M. Masaki, M. Saeki, K. Ikushima, H. Yasuoka and A. Nakamura: "Nuclear Magnetic Moment of the First Excited State (I=2ィイD1+ィエD1) of ィイD1238ィエD1U,"J. Phys. Soc. Jpn.. 67-8. 2641 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ikushima, H. Yasuoka, S. Tsutsui, M. Saeki, S. Nasu and M.: "Date Observation of ィイD1235ィエD1U NMR in the Antiferromagnetic State of UOィイD22ィエD2"J. Phys. Soc. Jpn.. 67-1. 65 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Ikushima: "^<171>Yb NMR in the Kondo Semiconductor YbB_<12>"Physica B. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Ikushima: "^<235>U NMR Study of Antiferromagnet UO_2"Physica B. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Ikushima: "Scaling behavior in the Ce-Kondo semiconductor : NQR/NMR measurements of CeRhSb and CeNiSn under high pressure"Physica Review B. 60. 14537-14540 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tsutsui: "Nuclear Magnetic Moment of the First Excited State(I=2^+) of 238U"Journal of Physical Society of Japan. 67. 2641-2644 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Ikushima: "Observation of ^<235>U NMR in the Antiferromagnetic State UO_2"Journal of Physical Society of Japan. 67. 65-66 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 生嶋 健司: "^<235>U核磁気共鳴によるウラン化合物の研究" Isotope News. 6. 2-5 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2020-05-15  

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