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2005 年度 実績報告書

充填スクッテルダイトにおけるf電子四重極効果の共鳴X線散乱による研究

研究課題

研究課題/領域番号 16037216
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

稲見 俊哉  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (30354989)

研究分担者 石井 賢司  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (40343933)
大和田 謙二  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (60343935)
村上 洋一  東北大学, 理学研究科, 教授 (60190899)
松村 武  東北大学, 大学教育センター, 助手 (00312546)
中尾 裕則  東北大学, 理学研究科, 助手 (70321536)
キーワードスクッテルダイト / 共鳴X線散乱 / 四重極秩序・軌道秩序 / 放射光粉末X線回折 / ラットリング
研究概要

1.PrRu_4P_<12>の共鳴X線散乱
PrRu_4P_<12>は、T_<MI>=62Kで構造相転移を伴った金属絶縁体転移を示す。T_<MI>以下では単位胞内の2つのPr原子は結晶学的に非等価になり、最近の中性子非弾性散乱からは、4f電子の結晶場状態が2つのPrサイトで異なることが示されている。このようなPrの電子状態に関する知見を得るために、PrのL_2、L_3吸収端での共鳴X線散乱実験を行った。q=(1,0,0)の変調ベクトルにおいて、エネルギーに依存しない格子歪みからの散乱に加えて共鳴ピークが現れており、単位胞内の2つのPr原子は、確かに異なる電子状態になっていることが明らかになった。さらに、散乱光の偏光を分離した実験を行ったところ、両吸収端とも偏光が変わるような散乱は非常に小さいことがわかった。これは、Prの電子状態の異方性が小さいことを意味している。
2.AT_4Sb_<12>(A=Ca,Sr,Ba;T=Fe,Os)の放射光粉末X線回折による結晶構造解析
熱電特性に関係するラットリングが、カゴの大きさと形状、および遷移金属の電子状態にどのように依存するかを調べるためにAT_4Sb_<12>の放射光粉末X線回折実験を行った。内包元素に非磁性のアルカリ土類金属を選ぶと、磁気相互作用や結晶場相互作用に邪魔されず、ラットリングの影響を調べられる。Fe系では、Aサイトイオンの大きさに依存して温度因子パラメータおよび分率座標が大きく変化するが、対称性は変わらないことが判った。メスバウアー分光の研究で、Fe核位置での電場勾配がAサイトに大きく依存することが示唆されていたが、その原因はカゴの歪みではなく、Feの3d電子状態の違いによることを支持する結果である。一方、Os系ではAサイトによって局所構造は殆ど変わらない。これはAのラットリングがオフセンターモードを有している可能性を示唆する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] High Field X-ray Diffraction Study on a Magnetic-Field-Induced Valence Transition in YbInCu_42006

    • 著者名/発表者名
      Y.H.Matsuda, T.Inami, K.Ohwada, Y.Murata, H.Nojiri, Y.Murakami, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 75

      ページ: 024710-1-024710-5

  • [雑誌論文] Quadrupolar Frustration in Shastry-Sutherland Lattice of DyB_4 Studied by Resonant X-ray Scattering2005

    • 著者名/発表者名
      D.Okuyama, T.Matsumura, H.Nakao, Y.Murakami
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 74

      ページ: 2434-2437

  • [雑誌論文] d-f Coulomb and quadrupole-strain interactions in DyB_2C_2 observed by resonant x-ray scattering2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumura, D.Okuyama, N.Oumi, H.Nakao, Y.Murakami et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

      ページ: 012405-1-012405-4

  • [雑誌論文] Periodic Arrangement of Quadrupolar Moments Induced by the Antiferromagnetic Order in TbB_2C_2: Observation by Resonant X-ray Scattering2005

    • 著者名/発表者名
      D.Okuyama, T.Matsumura, H.Nakao, Y.Murakami et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 74

      ページ: 1566-1571

  • [雑誌論文] Multipole Tensor Analysis of the Resonant X-ray Scattering by Quadrupolar and Magnetic Order in DyB_2C_22005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumura, D.Okuyama, N.Oumi, K.Hirota, H.Nakao, Y.Murakami
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 74

      ページ: 1500-1507

  • [雑誌論文] Role of p-f Hybridization in the Metal-Nonmetal Transition of PrRu_4P_<12>2005

    • 著者名/発表者名
      K.Iwasa, L.Hao, T.Hasegawa, T.Takagi, Y.Murakami
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 74

      ページ: 1930-1933

  • [雑誌論文] Resonant X-ray scattering study of UNiGa_52005

    • 著者名/発表者名
      K.Kuzushita, K.Ishii, K.Ohwada, Y.Murakami et al.
    • 雑誌名

      Physica B 359-361

      ページ: 1045-1047

  • [雑誌論文] X-ray diffraction experiments under pulsed magnetic fields above 30T2005

    • 著者名/発表者名
      T.Inami, K.Ohwada, Y.H.Matsuda, Y.Ueda, H.Nojiri, Y.Murakami, et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Instr.and Meth. 238

      ページ: 233-236

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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