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極低密度キャリア注入硼化物におけるエキシトニック強磁性の出現

研究課題

研究課題/領域番号 12640353
研究種目

基盤研究(C)

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)
研究機関広島大学

研究代表者

伊賀 文俊  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教授 (60192473)

研究分担者 梅尾 和則  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助手 (10223596)
高畠 敏郎  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (40171540)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード低密度キャリア系 / ホウ化物 / 強磁性 / 格子欠損 / 熱処理 / エキシトニック絶縁体 / 中間子スピン緩和 / 内部磁場 / 低密度キャリア / 硼化物 / 単結晶 / 電気抵抗 / バンド計算 / μSR
研究概要

エキシトニック強磁性体Ca_<1-x>La_xB_6と酷似した電子構造をもつYb_<1-x>La_xB_6(x<0.006)が、Tc=150〜200Kの強磁性体であることを磁化とミュオンスピン緩和測定により発見した。
1.単結晶育成について:YbB_6の単結晶育成はクセノンランプ四楕円イメージ炉を用いた浮遊帯域溶融法で確立した。これまでわずかに存在していたYbB_<50>相はYb組成を10%増しにすることで、完全に消滅させることができた。この段階ではこの単結晶試料は反磁性磁化率を示す。これを真空中で熱処理することで、Yb欠損を導入すると、大きな常磁性モーメントが誘起されることを発見した。
2.多結晶作製:真空焼成で反応させて作った焼結体は、スポンジ状の特徴的な構造を有するが、精密X線構造解析や、EPMAではYbとホウ素以外の元素は見つからなかった。この試料は、バルクでも、粉末にしても、塩酸で洗浄してやっても、Tc=150-200Kの強磁性体であることが確実になった。強磁性がなぜこの状態の物質で出て、単結晶では出ないのかは大きな問題である。スポンジ状の構造に由来する特殊な磁性なのか、表面の特殊な構造によるのかを、極微物性評価手段により突き詰めていく予定。
3.中間子スピン緩和:低温10Kまでの内部磁場は小さく、緩和過程スペクトルはほとんど常磁性的ガウシアン型を示した。しかし、バルク磁化率と同じく、150-200Kで内部磁場が0.2mTから0.8mTへと増大したことから、自発モーメントが存在すると結論できる。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] F.Iga: "Thermoelectric properties of the Kondo semiconductor : Yb1-xLuxB12"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 85-86 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Udagawa: "Raman scattering investigation of high temperature ferromagnetic crystals"J. Phys. Soc. Jpn.. 71(In press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sera: "Ce site substitution effects on the multipolar interactions in CeB6"J. Phys. Soc. Jpn.. 71(in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Takagiwa: "Magnetic Properties in Phase IV of Ce0.7La0.3B6 and Ce0.8Nd0.2B6 probed by Muon Spin Relaxation"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 31-34 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Susaki: "Photoemission study of substitution effects in the Kondo insulator YbB12"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. 756-761 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Okamura: "Optical conductivity of Yb1-xLuxB12:Energy gap and mid-infrared peak in diluted Kondo semiconductors"Phys. Rev. B. 62・20. 13265-13269 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F. Iga: "Thermoelectric properties of the Kondo semiconductor : Yb_<1-x>Lu_xB_<12>"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 85-86 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] U. Udagawa: "Raman scattering investigation of high temperature ferromagnetic crystals"J. Phys. Soc. Jpn.. 71 (IN PRESS). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sera: "Ce site substitution effects on tne multipolar interactions in CeB_6"J. Phys. Soc. Jpn.. 71 (IN PRESS). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Takagiwa: "Magnetic Properties in Phase IV of Ce_<0.7>La_<0.3>B_6 and Ce_<0.8>Nd_<0.2>B_6 probed by Muon Spin Relaxation"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 31-34 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Susaki: "Photoemission study of substitution effects in the Kondo insulator YbB_<12>"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. 756-761 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Okamura: "Optical conductivity of Yb_<1-x>Lu_xB_<12> : Energy gap and mid-infrared peak in diluted Kondo semiconductors"Phys. Rev. B. 62-20. 13265-13269 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Iga: "Thermoelectic properties of the Kondo semiconductor : Yb1-xLuxB12"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 226-230. 85-86 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Udagawa: "Raman scattering investigation of high temperature ferromagnetic crystals"J.Phys.Soc.Jpn.. 71(in Press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sera: "Ce site substitution effects on the multipolar interactions in CeB6"J.Phys.Soc.Jpn.. 71(in Press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takagiwa: "Magnetic Properties in Phase IV of Ce0.7La0.3B6 and Ce0.8Nd0・2B6 probed by Muon Spin Relaxation"J.Phys.Soc.Jpn.. 71. 31-34 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Susaki: "Photoemission study of substitution effects in the Kondo insulator YbB12"J.Phys.Soc.Jpn.. 70. 756-761 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M-S.Kim: "Transport and magnetic properties of a low-density carrier system SmBiPt"J.Phys.Soc.Jpn.. 71. 3650-3653 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Okamura: "Optical conductivity of Yb_<1-x>Lu_xB_<12> : Energy gap and mid-infrared peak in diluted Konso semiconductors"Phys.Rev.B. 62,20. 13265-13269 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hiura: "High-field magnetization and magnrtoresistance of single crystal Yb_<1-x>Lu_xB_<12>(x【less than or equal】1/4)"Physica B. 281&282. 271-273 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.H.Jung: "Anisotropic Transport and Magnetic Properties and Magnetic-Polaron-like behavior in CeTe_<2-x>"J.Phys.Soc.Japan. 69,3. 937-944 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Susaki: "Photoemission study of Kondo insulator YbB_<12>"Physica B. 281&282. 282-283 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2020-05-15  

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