PrCu_2における構造相転移の研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09640412
• 研究機関: 北海道教育大学
• 研究代表者: 高柳 滋 北海道教育大学, 教育学部・札幌校, 教授 (50013529)
• 研究分担者: 摂待 力生 大阪大学, 理学部, 助教授 (00251041)
• キーワード: 協同ヤン・テラー効果 / 相転移 / 比熱 / PrCu_2 / 圧力効果

研究概要

PrCu_2はTc=7.6Kで斜方晶系から六方晶系ヘヤン・テラー構造相転移を引き起こす。本年度は,PrCu_2の協同ヤーン・テラー転移比熱への圧力の効果について明らかにするために、クランプ式ピストン・シリンダー圧力セルを用いて、結晶軸に0.2GPaから0.8GPaまでの圧力を加え、^3Heクライオスタットを用いて0.5Kから20Kの温度範囲で、断熱法により比熱を測定した。加圧セル内の実圧力の校正は、Snの超伝導転移変化を交流帯磁率及び転移比熱測定から、それぞれ行った。これらの異なる方法で求めたセル内圧力は互いに一致した。
PrCu_2の比熱への測定された圧力効果は、
・0.5Kから5Kまでは比熱の圧力変化は小さく、上限の0.8GPaまでほとんど常圧と同じ値である。しかし温度が5K以上になるとピーク値は折れ曲がるように減少し始める。
・高温側の比熱の飛びから決定した転移温度は圧力と共に一様に上昇した。
・測定結果を理想的協同ヤーン・テラー比熱にガウス型の転移温度分布を取り入れた計算結果と比較検討した。構造相転移温度、Tc、は常圧における7.6Kから加圧によって0.8GPaでは8.2Kまで上昇し、転移温度の分布幅、σ、は0.15Kから0.5Kまで上昇した。加圧した場合転移温度の分布幅は0.2GPaでσ=0.35Kを与えるが一時0.20Paで減少するがその後増加する。

研究成果

• [文献書誌] R.Settai: "Metamagnetism in PrCu_2 based on the quadrupole moment" Physica B. 230-232. 766-769 (1997)
• [文献書誌] M.Abliz: "de Haas-van Alphen effect and the metamagnetic transition based on the quadrupole moment in PrCu_2" Philosophical Magazine B. 75. 443-462 (1997)
• [文献書誌] A.Schenk: "Anomalous field dependence of muon Knight shift and line width in the singlet ground state compound PrCu_2" Hyperfine Interactions. 104. 105-111 (1997)
• [文献書誌] K.Tshtsumi: "Low temperature specific heat of Ti_<0.5>V_<0.5> single crystal" Physica B. 237-238. 607-608 (1997)
• [文献書誌] K.Tshtsumi: "Superconductivity in noble-metal compound CoSi_2" Physica B. 237-238. 310-311 (1997)
• [文献書誌] S.Takayanagi: "Specific Heat and Phase Diagram of NdCu_2 in Magnetic Field" J.Phys.Soc.Jpn.67. 594-598 (1998)
• [文献書誌] R.Settai: "Anisotropic Cooperative Jahn-Teller Effect and Metamagnetism in PrCu_2" J.Phys.Soc.Jpn.67. 636-644 (1998)
• [文献書誌] R.Settai: "Anisotropic ferroquadrupolar phase in magnetic fields for PrCu_2" J.Magn.Magn.Matter.177-181. 357-358 (1998)