| 研究実績の概要 |
常圧力下80mKで超伝導が出現することが初めて示されたβ-YbAlB4は、常伝導状態において非フェルミ液体的性質を示していることから、量子臨界物質である。光電子分光測定によりYbイオンの価数は、+2.75と見積もられ、価数揺動が重要な役割を演じていると指摘されている。また、圧力印可により磁気秩序の可能性が電気伝導測定より指摘されている。一方、β-YbAlB4の多形体である、α-YbAlB4は価数揺動物質であるが基底状態ではフェルミ液体である。これらの結果から、α-YbAlB4とβ-YbAlB4での量子臨界性とYbイオンの価数揺動状態との関係に興味が持たれている。
低温・強磁場下及び低温・高圧力下でのβ-YbAlB4, α-YbAlB4単結晶試料を用い2 Kでの174Yb放射光メスバウアー分光測定を行った。昨年度国内外で初めて初めて低温・高圧力下での測定に成功した。その結果、β-YbAlB4では、磁場による量子臨界性（非フェルミ液体的な現象）の抑制に対応するメスバウー吸収スペクトルの変化を観測した。一方、α-YbAlB4では、Yb4f電子による局在磁気モーメントは近藤効果により完全にスクリーンされていることが分かった。さらに、約20kOe 近傍で4f電子の空間分布の変化に対応する原子核の超微細相互作用の変化も観測した。
今後詳細な解析が必要であるが、巨視的手法により観測されている非フェルミ液体的な現象とYbイオンの価数との関係を考察する上で重要な結果である。
さらに、低温・高圧力下での174Yb放射光メスバウアー分光測定では、2K 約 4GPa までの高圧力下で、β-YbAlB4 が磁気秩序を示さにことを、微視的な測定法で初めて観測した。この結果は、圧力下電気伝導測定など巨視的な測定結果を考察の変更を迫るものである。
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