重い電子系における圧誘起量子現象の中性子散乱による研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12440101
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 河原崎 修三 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40028262)
• 研究分担者: 上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
• キーワード: 重い電子系 / 圧力 / 一軸応力 / 圧力誘起量子現象 / 中性子散乱 / URu_2Si_2 / 非クランプ式 / 量子相転移

研究概要

この研究課題は、重い電子系物質で顕薯にみられる、圧力によって誘起される種々の磁気的量子現象を中性子散乱の手法で研究しようとするものである。そのために、初年度(2000年度)には、希釈冷凍機組み込み用小型セルを開発した。
2001年度は、2トンの応力を付加できる非クランプ型の一軸応力、静水圧装置を完成した。内径3mmの圧力セルでの到達圧力は3GPaである。1軸応力装置を用いた実験ではURu2Si2の圧力による反強磁性誘起には強い異方性があること、及び一軸応力の変化に対して誘起モーメントに履歴現象を伴うことが明らかになった。これは、非Kramers基底二重項を持つこの物質の、反強磁性と軌道秩序の共存に関する重要な情報である。
また、Ce(Ru, Rh)2Si2のSi→Ge置換した系でSDWの静水圧応答を調べた結果、準粒子型秩序から局在電子型秩序へのクロスオーバーと考えられる顕著な変化を初めて観測することが出来た。これらの成果は一部発表済みであるが、現在論文執筆中である。非クランプ型圧力(応力)装置の最終目標は20トン応力装置であるが、これも、問もなく完成の見込みである。

研究成果

• [文献書誌] Y.Miyako, Y.Yamamoto, Y.Tabata, K.Marumoto, M.Sato, T.Taniguchi, T.Takeuchi, S.Kawarazaki, H.Amitsuka, M.Ocio, P.Pari, J.Hammann: "Spin fluctuations and antiferromagnetic phase transitions in heavy fermions of Kramers(Ce compounds)and Non-Kramers(U compounds)doublet"J.Phys.Soc.Jpn.Suppl.A. 69. 77-90 (2000)
• [文献書誌] Y.Yamamoto, S.Kawarazaki, Y.Miyako, K.Nishiyama, K.Nagamine: "m-SR study of the ground state magnetic structure in CeRh2Si2"Physica B. 289・290. 32-37 (2000)
• [文献書誌] S.Kawarazaki, M.Sato, Y.Miyako, N.Metoki, K.Watanabe, M.Nishi: "Crossover from normal metallic ordering to tiny-moment ordering in the pressurized CeRh2Si2"Physica B. 284・288. 1273-1274 (2000)
• [文献書誌] S.Kawarazaki, K.Watanabe, M.Miyamura, Y.Uwatoko: "Pressure-lnduced Small-moment Order in Heavy-Fermion Compounds"J.Phys.Soc.Jpn.Suppl.A. 69. 53-59 (2000)
• [文献書誌] H.Amitsuka, M.Yokoyama, K.Tenya, T.Sakakibara, K.Kuwahara, M.Sato, T.Honma, Y.Onuki, S.Kawarazaki, Y.Miyako, S.Ramakurishunan, Jhon M.Mydosh: "Pressure -Induced Magnetic Phase Transition of the 5f Electron System URu2Si2"J.Phys.Soc.Jan.Suppl.A. 69. 5-12 (2000)
• [文献書誌] M.Sato, T.Takeuchi, K.Watanabe, S.Kawarazaki: "Double-q Magnetic Structure and Spin-Block Metamagnetism of ErRu2Si2 as Studied by Neutron Diffraction"J.Phys.Soc.Jpn.. 70. (2001)
• [文献書誌] M.Yokoyama, H.Amitsuka, K.Watanabe, S.Kawarazaki, H.Yoshizawa, J.A.Mydosh: "Effects of Uniaxial Stress on Antiferromagnetic Moment in the Heavy Electron Compound URu_2Si_2"J.Phys.Soc.Jpn.Suppl.. (in press to be published). (2002)