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プラセオジム化合物の核と電子の示す超低温物性

研究課題

研究課題/領域番号 13640370
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)
研究機関大阪市立大学

研究代表者

石井 廣湖 (石井 広湖)  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80047167)

研究分担者 小栗 章  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10204166)
畑 徹  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10156333)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードプラセオジム化合物 / ヴァン・ブレック常磁性 / 核磁性 / 超低温 / ジャロシンスキー・守谷相互作用 / f電子系 / 反強電気4重極秩序 / 異方的磁気秩序 / 基底1重項 / 弱強磁性 / 非磁性基底2重項 / 電気4重極秩序 / 増強核磁性 / 基底1重項系 / 4重極秩序 / 不純物効果
研究概要

(1)PrCu_6、PrPtAlにおける核スピン及び電子の示す傾角スピン構造(canted spin structure)
畑(大阪市大)等は増強核磁性体PrCu_6の核スピンが2.18mK以下で傾角スピン構造に整列することを発見した。我々はPrCu_6が単斜晶構造をとることに着目し、Van Vleck帯磁率、超微細相互作用を介した核スピン間Dzyaloshinsky-Moriya型RKKY相互作用を導出し実験結果の解析を行った。一方、北沢(物質・材料研究機構)等は、斜方晶系PrPtAlが5.8K以下で電子磁性の傾角スピン構造をとることを発見した。この系ではイオン間RKKY相互作用が結晶場の効果を上回り、電子系に磁気秩序が現れる。我々は結晶構造の解析に基づき、非等価な2個のPrイオンについてのVan Vleck帯磁率の主軸の傾きから傾角スピン構造を論じた。
(2)PrPb_3における反強電気4重極秩序(AFQO)と核スピン秩序
立方晶系のPrPb_3では、Γ_3基底2重項状態が実現する。Γ_3状態には電気4重極モーメントが附随しており、0.4K以下で電気4重極モーメントが交互に配列するAFQOが実現する。河江(九大)等は、Prを2%のLaで置換することでAFQOが壊され、それ以上のLa濃度では温度に比例する比熱を観測した。我々はLaによるPrの結晶場の乱れによりこの現象を説明した。また、PrPb_3のAFQO状態、AFQO状態のもとで核スピン系の自発分極についても理論研究を行った。AFQO状態には対称性の異なる2個の固定解があること、AFQO状態で核スピンは互いに交錯した2組の反強磁性秩序を示すことなどを明らかにした。我々の計算結果は阿部(金沢大)等の磁化測定の結果に対応する。
(3)Nuclear Magnetism in Vleck Metalsの表題でレヴューを執筆した。増強核磁性研究の初期から現在までの発展を述べる。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] H.Ishii, Y.Kinoshita: "Dzyaloshinsky-Moriya interaction in enhanced nuclear magnet PrCu6"Physical Review B. 63, 65. 014415-1-014415-5, 059901(E) (2001, 2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kawae, M.Shimogai, M.Mito, T.Takeda, H.Ishii, T.Kitai: "La impurity effects on quadrupolar ordering in PrPb3"Physical Review B. 65. 012409-1-012409-4 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kinoshita, M.Nishino, H.Ishii: "Magnetism of PrPtAl"Journal of Physical Society of Japan. 71. 3030-3036 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ishii: "Nuclear Magnetism in Van Vleck Metals"Journal of Low Temperature Physics "Memorial Issue of Olli Lounasmaa". (印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ishii, Y, Kinoshita: "Dzyaloshinsky-Moriya interaction in enhanced nuclear magnet PrCu6"Physical Review B. 63. 014415-1-014415-5 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ishii, Y, Kinoshita: "Dzyaloshinsky-Moriya interaction in enhanced nuclear magnet PrCu6"Physical Review B. 65. 055901(E) (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kawae, M.Shimogai, M.Mito, T.Takeda, H.Ishii, T.Kitai: "La Impurity effects on quadrupolar ordering in PrPb3"Physical Review B. 65. 012409-1-012409-4 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kinoshita, M.Nishino, H.Ishii: "Magnetism of PrPtAl"Journal of Physical Society of Japan. 71. 3030-3036 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ishii: "Nuclear Magnetism in Van Vleck Metals"Journal of Low teperature Physics "Memorial issue of Olli Lounasmaa". (to be published). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kinoshita, H.Ishii: "Magnetism of PrPtAl"Journal of Physical Society of Japan. 71・12. 3030-3036 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishii, Y.Kinoshita: "Dzyaloshinsky-Moriya interaction in the enhanced nuclear magnet PrCu6"Physical Review B. 63・1. 014415-1-014415-5 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kawae, M.Shimizu, M.Mito, K.Takeda, H.Ishii, T.Kitai: "La impurity effects on quadrupolar ordering in PrPb3"Physical Review B. 65・1. 012409-1-012409-4 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2020-05-15  

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