| 研究実績の概要 |
希土類のCeがハニカム格子を組む金属間化合物では，近藤効果，磁気的フラストレーションによって，部分無秩序の磁気秩序や量子臨界現象，新規の超伝導など多彩な物性が期待される。また，ハニカム格子は局所的に反転中心を持たないため，Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用によって，磁気モーメントが反平行状態から傾くため，傾角反強磁性や螺旋磁気秩序の発現が予想される。以上の背景を踏まえて，我々は，実験研究の例が少ない希土類ハニカム金属間化合物における特異な磁性を調べるためにRPt6Al3に着目した。
前年度までに，RPt6Al3(R=Ce,Nd,Sm,Gd,Tb)の基底状態を明らかにした。R=Ceは重い電子的挙動を示し，PtをPdで5%置換すると反強磁性(AFM)転移が発現した。一方，周期表でPtの左右に位置するIr/Auで置換すると近藤温度は上下したが，磁気転移は現れなかった。この結果は，Pd置換による磁気秩序がハニカム格子の磁気フラストレーションが弱められた為であることを意味する。R=Nd,Gdは傾角AFM構造，R=Sm,Tbは共線的なAFM構造をとることが判った。
本年度は，RPt6Al3におけるDM相互作用の役割および磁気構造を明らかにするために，R=NdとTbの中性子粉末回折実験を実施した。R=NdとTbの中性子回折パターンにおいて，AFM秩序の発生に伴う超格子反射を観測した。これらの反射は磁気伝搬ベクトルk=[0,0,0]で指数付けできる。R=Ndでは，ハニカム面内にある磁気モーメントが反平行状態から30度傾く。R=Tbでは，ハニカム面に垂直な磁気モーメントが反強磁性的に配列する。R=NdとR=TbのAFM構造の比較から，DM相互作用のDベクトルがc軸方向を向くと結論した。一連のRPt6Al3の磁気構造が，マクロに時間反転対称性を破ることは，RPt6Al3が交替磁性体であることを示唆する。
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