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増強核磁性体は核スピンが超微細結合を介してVan Vleck常磁性電子スピンと強く結合している系であり 核スピン相互作用が電子スピンの影響を受け増強される。したがって核オーダの温度はCuなどの通常金属核とくらべて1000倍以上高くなる。 PrIn_3は我々の比熱測定から0.14mkで増強核オーダーが観測された。そこで本研究により PrIn_3の磁化、電気抵抗を詳しく調べた。
SQUIDを使ったac帯磁率、磁化を〔111〕方向で測定した。転移点T=0.14mkで帯磁率の発散がないこと 自発磁化が見られないことからPrIn_3は反強磁性であることがわかった。大阪市大石井らの理論によるとT_N以下で垂直帯磁率が増加していることから スピン配列は(111)方向が困難軸のシンソイダルであると結論される。 この核スピン配列は4f電子系のRKKY相互作用の特徴を示しており 本研究によりはじめて見つかった。
SQUIDを使ったAC4端子法により単結晶の電気抵抗を測定した。電流の方向はほぼ〔111〕方向である。T_Nでは変化は見られなかった。しかし 約3mKに電気抵抗の極小が見られた。3mK以下0.1mKまでゆるやかに抵抗が増加し 0.1mK以下で抵抗値が飽和する。このような超低温での抵抗の異常は今回初めて観測された。 PrIn_3のInの核四重極相互作用は非常に大きいため四重極モーメントの伝導電子による錯乱が観測できたと考えられる。
以上述べたように本研究では金属増強核オーダーで はじめて異方性、スピン配列まで研究し さらに超低温での四重極モーメントの電気抵抗たいする寄与をはじめて研究した。
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