メタ磁性 転移とモーメント-格子の不安定性に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07233216
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 都 福仁 大阪大学, 理学部, 教授 (10000837)
• 研究分担者: 竹内 徹也 大阪大学, 低温センター, 助手 (90260629)
• キーワード: SDW / nesting / heavy fermion / INVAR effect

研究概要

平成7年度はCeRu_2Si_2及びURu_<>Si_2の重い電子状態で観測されるメタ磁性の研究に関連して、Ce(Ru_<1-x>Rhx)_2Si_2(x=0.1、0.15)と(URu_<1-x>Rhx)_2Si_2(x=0.02、0.06)の熱膨脹、磁歪の測定による研究を計画した。今年度U(Ru_<1-x>Rhx)_2Si_2に関する研究は現在継続中であるがCe(Ru_<1-x>Rhx)_2Si_2の試料について十分の成果を得ることができたのでその結果について報告する。
Ce(Ru_<1-x>Rhx)_2Si_2は0.05【less than or similar】x0.3【less than or similar】の範囲で5K前後の温度で反強磁性オーダーする。この反強磁性はxに依存して磁気波数ベクトルの変化するスピン密度波であることが明らかとなった。このxの波にで比熱測定から求めたTkはほぼ一定の値であり約22Kである。T<22Kでは近似的に反強磁性的なスピン相関のあるパウリ常磁性である。反強磁性相関のあるパウリ常磁性がCeRu_<>Si_2のバンド構造によって決まるnestingでスピン密度波が発生していることを明らかにした。高温ではCeの4f電子はCe原子に局在し、低温ではKondo効果によりパウリ常磁性になる。そのパウリ常磁性からnestingによりスピン密度波が派生し、磁気モーメントが生ずる。磁性のこの変化に伴った体積が変化する。この事を実験てきに明らかにした。低温のパウリ常磁性でのnestingによる磁気モーメントの発生による体積増大は3d電子系の金属合金で観測されているINVAR効果と同一の現象である。INVAR効果の生ずるミクロな物理的原因は異なるが、本研究で観測された磁性の発生による体積膨脹は重い電子系でのINVAR効果と云ってよいと考えている。4f電子系での、このような磁性の発生と体積変化の関係は一般的な現象であると思われるが実験的に十分証明された訳ではなく、色々の物質で研究する価値はある。

研究成果

• [文献書誌] K. Inoue, Y.Nakamura T. Takeuchi, K. Kindou, Y.Miyako, A.V.Tsuyashchenko and L.Formicheva: "High field Magnetization of C14-Laves Phase RMn_2(R=Y,Gd,Tb,Dy,and Yb)" J. Phys. Soc. Jpn. 64. 680-683 (1995)
• [文献書誌] R. Hamada, T. Taniguchi, T. Takeuchi, S. Kawarazaki and Y. Miyako: "Magnetic Propertiees of ErRu_2Si_2" J. Magn. Magn. Mater.140-144. 907-908 (1995)
• [文献書誌] Y.Miyako,T. Takeuchi, T. Taniguchi, Y.Yamamoto, S.Kawarazaki, M. Acet, G.Dumpich and E.F.Wasemann: "Spin Density Wave of Itinerant Heavy Electrons in Ce(Ru_<0.85>Rh_<0.15>)_2Si_2" Z. Phys. B. (1996)
• [文献書誌] Y.Miyako, T. Takeuchi, T. Taniguchi, K. Marumoto, R.Hamada, Y.Yamamoto, M.Ocio, P.Pan and J.Hammann: "Spin Density Wave Accompanuid by Anisotropic Energy Gap Opening" J. Phys. Soc. Jpn. Suppliment. (1996)