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化学的圧力と物理的圧力の相違点を利用した充填スクッテルダイトの物性発現機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16037202
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

落合 明  東北大学, 極低温科学センター, 助教授 (90183772)

研究分担者 青木 晴善  東北大学, 極低温科学センター, 教授 (60302246)
木村 憲彰  東北大学, 極低温科学センター, 助手 (30292311)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
2005年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2004年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
キーワード希土類充填スクッテルダイト / 超伝導 / ラットリング / 比熱 / 混晶 / 結晶場 / 化学的圧力 / 物理的圧力
研究概要

Pr(Ru_<1-x>Os_x)_4Sb_<12>は、一方の端にあるPrRu_4Sb_<12>が通常のBCS超伝導物質であるのに対して、他方の端のPrOs_4Sb_<12>は時間反転対称性が破れている等の新奇な超伝導物質であることから注目を集めており、その境界はx=0.4近傍にあると考えられている。昨年度、我々はその濃度を境に結晶場と電気抵抗の振舞いが大きく変化することを見出した。PrOs_4Sb_<12>の新奇な超伝導の起源としては、四重極揺らぎと共にSbの籠の中のPrイオンの振動(ラットリング)の重要性が指摘されており、本年度は比熱測定によりこのラットリングに焦点を当てた研究を行った。このため、磁気比熱の寄与のないLa(Ru_<1-x>Os_x)_4Sb_<12>の単結晶、及びSbの籠の中が空の非充填スクッテルダイトRhSb_3及びIrSb_3の単結晶を育成し、これらの物質とPr(Ru_<1-x>Os_x)_4Sb_<12>の室温までの比熱測定を行った。
La(Ru_<1-x>Os_x)_4Sb_<12>の比熱を差し引くことによって得られたPr(Ru_<1-x>Os_x)_4Sb_<12>の磁気比熱は、他の測定と同様にx=0.4近傍で異なる傾向を示す結果を得た。一方、ラットリングの比熱への寄与に関しては、La(Ru_<1-x>Os_x)_4Sb_<12>の比熱とRhSb_3或いはIrSb_3の比熱の差(ΔC)から見積もることを試みた。もし、Laの振動が周囲と独立であれば、過去に報告されているようなアインシュタインモデルで記述される比熱が期待される。しかし、得られたΔCは低温でT^3に比例しており、80K近傍では3Nk_Bを超えていた。これらのことは、Sbの籠の中のLaイオンは完全には独立して振動していないことを示している。一方、15K近傍にOs濃度と共に増強するΔCの肩構造を見出した。このことは、数十Kのエネルギー領域でLaイオンに関連する振動の状態密度が高くなっていることを示唆している。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (12件)

  • [雑誌論文] Crystalline-electric field of Pr(Os_<1-x>Ru_x)_4Sb_<12>2006

    • 著者名/発表者名
      H.Akita et al.
    • 雑誌名

      Physica B (In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Charge ordering in Eu_4As_3 under pressure2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kobayashi et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.-Cond.Matter 17

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoemission Spectroscopy of Sm_4As_3 using soft and hard X-rays2005

    • 著者名/発表者名
      A.Yamasaki et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 74

      ページ: 2538-2543

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of vortex phase transition in MgB_2 single crystals by a magnetic torque method2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nojima et al.
    • 雑誌名

      Physica C 426

      ページ: 163-168

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of two distinct magnetic states in ZrZn_2 via the dHvA effect under pressure2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kimura et al.
    • 雑誌名

      Physica B 359-361

      ページ: 1189-1191

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] dHvA effect and superconductivity of MgB_2 detected by AC torque method down to the fields below H_<c2>2005

    • 著者名/発表者名
      T.Isshiki et al.
    • 雑誌名

      Physica C 417

      ページ: 110-118

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray magnetic circular dichroism at the U N_<4,5> edges of uranium monochalcogenides US, USe and UTe2004

    • 著者名/発表者名
      T.Okane et al.
    • 雑誌名

      Physica B 345

      ページ: 221-224

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Nature of the magnetic excitation spectrum in (Sm,Y)S : CEF effects or an exciton?2004

    • 著者名/発表者名
      P.A.Alekseev et al.
    • 雑誌名

      JETP LETTERS 79

      ページ: 81-84

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cyclotron resonance measurements of the high-quality single crystal GdSb2004

    • 著者名/発表者名
      M.Yoshida et al.
    • 雑誌名

      J.Mag.Mag.Mater. 272-276

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermal conductivity of the one-dimensional S= 1/2 antiferromagnet Yb_4(As_<1-x>P_x)_3 (x=0 and 0.3)2004

    • 著者名/発表者名
      A.Sanchez et al.
    • 雑誌名

      J.Mag.Mag.Mater. 272-276

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultrahigh-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy of La and Ce monochalcogenides2004

    • 著者名/発表者名
      M.Nakayama et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 69

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fermi surface and magnetic properties of CeTe2004

    • 著者名/発表者名
      M.Nakayama et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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