| 研究課題/領域番号 |
19K03714
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
中島 美帆 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (80362614)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | セリウム化合物 / 希土類化合物 / 単結晶育成 / フラックス法 / 高圧磁化測定 / 強相関系 / 圧力誘起 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
セリウム(Ce)が属するランタノイド元素は、鉄などの遷移金属元素と同様に、磁性の材料開発には欠かせない元素であるが、Ce化合物の磁性転移温度は、遷移金属が示すそれと比較すると、かなり低い（～10K）。これは、本来ならもっと高い温度で磁気転移するはずが、電子の磁気モーメントを遮蔽する効果によってより低い温度まで妨げられた結果である。このように、かろうじて磁気秩序を起こしていると言えるCe化合物は、圧力によって容易に磁性が変化する。またCe化合物はほとんどが反強磁性体であり、強磁性体は少ない。本研究では近年新しく発見された強磁性Ce化合物CePd2Al8に対して、圧力による磁性の変化を研究する。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではこれまでにCePd2Al8を得たフラックス法（自己フラックス法）にて、CeT2X8 (T: 遷移金属， X: Ga, In, Sn, Sbなど)の多数の結晶育成を試みたが、CePd2Al8のみ単結晶が得られた。ただし、これらの試行の中でCe3Al11や、R2TGe6系（R: Ce, Pr、T: Cu, Pd）の単結晶も得られた。この中で216系は斜方晶構造で磁気異方性が強く困難軸の磁化においては３段のメタ磁性が起こすことが分かった。CePd2Al8とCe3Al11についてはとともにシリンダー型圧力セルによる磁化測定を行い、磁気転移温度の圧力変化により研究を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大多数が反強磁性体であるセリウム化合物としては珍しく強磁性を示す物質であるCePd2Al8とCe以外の部分を他の元素で置き換えた128系の探索を目的として研究を行った。当初の目的である128系の単結晶育成は成功しなかったが、その過程でCe3Al11とR2TGe6（R:Ce,Pr,T: Cu,Pd）の育成には成功し、これらの常圧化及び高圧下磁性研究を行った。特に、反強磁性体であるR2TX6はこれまで単結晶の研究報告はなかったが、磁場増加により急激な磁化増大（メタ磁性）が３段階で起こることを発見した。これらの結果は発表論文1.にまとめられているが、正確なメカニズムについては研究を継続中である。
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