| 研究課題/領域番号 |
16204021
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅱ
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
小野寺 秀也 東北大学, 大学院理学研究科, 教授 (50005972)
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| 研究分担者 |
倉本 義夫 東北大学, 大学院理学研究科, 教授 (70111250)
高木 滋 東北大学, 大学院理学研究科, 助教授 (20154750)
松岡 英一 東北大学, 大学院理学研究科, 助手 (20400228)
木村 憲彰 東北大学, 大学院理学研究科, 助手 (30292311)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| キーワード | 軌道秩序 / 反強四極子秩序 / 反強磁性秩序 / 反強八極子秩序 / 磁気構造 / 磁気相転移 / 磁気相図 / ヴァン・ブレック転移 |
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| 研究概要 |
本研究は、多極子間相互作用をtuningしてそれぞれの役割を明らかにすること、RB_2C_2系の異常に高い四極子転移温度と反強磁性相の異常な磁気構造の由来の解明を目的とし、本年度は下記の成果を得た。
1.典型的な反強四極子秩序、反強磁性秩序の逐次転移が生じるDyB_2C_2で、新たな相転移を発見し、その複雑な磁気相図を決定した。また、磁場下の単結晶中性子回折によって全ての相の磁気構造を決定した。
2.Y希釈DyB_2C_2の単結晶の中性子散乱により、その四極子秩序はc軸方向に強い反強四極子相互作用、c面内の弱い強四極子相互作用からなる擬一次元的相互作用によるを明らか}こした.また、^<161>Dyメスバウアー分光から、反強四極子、反強磁性相互作用が強くfrustrateし、隣接原子へのY置換によってDyの内部磁場が増加するという異常を発見した。
3.DyB_2C_2の20%Gd希釈によって磁気転移が高温で四極子転移が低温で生じるという逐次転移の逆転を見出し、20%以上での基底状態は反強磁性であることを確認した。
4.磁場誘起反強四極子秩序を示す反強磁性体TbB_2C_2はY希釈によって、4f電子の基底状態と40K上の第1励起状態がともに一重項であること、そのため磁気双極子、電気四極子、磁気八極子の自由度に由来するその特異な物性は150K付近の励起状態も関与したVan Vleck型転移として発現することを見出し、それによって得られた磁気相図のY濃度依存性も理解できる。
5.Gd希釈によってさまざまな磁性異常を示す磁場誘起反強四極子秩序物質であるTbB_2C_2の基底状態は単純な反強磁性対ではなく、反強磁性と反強八極子秩序が共存している特異な相であることを見出し、反強八極子秩序と反強四極子相互作用が強く競合することが物性異常の原因として理解できるという結論を得た。
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