| 研究概要 |
本研究の目的は,重希土類元素であるGdおよびTbを含む充填スクッテルダイト化合物における電子状態の特徴とその物性との関係について,微視的観点から明らかにすることである.これら系では,構成要素の遷移金属がFeの場合には強磁性転移を示すのに対し,同族元素のRuの場合は反強磁性転移を示すことが知られており,物理的性質がよく似ていると考えられる同族の遷移金属の違いによって低温の物性が全く異なる点など,非常に特異な振る舞いを示す.そこで,研究実施計画に従って,本年度はまず,TbFe_4P_<12>の^<31>P核の核磁気共鳴測定を行い,ナイトシフトおよび核スピン-格子緩和時間の測定から,系の電子状態の微視的な情報を得た.本年度の研究によって得られた新たな知見について,以下に記す.ナイトシフトの温度変化は帯磁率の温度変化にスケールし,その解析から超微細結合定数の大きさを評価した結果,Pのp軌道とTbのf軌道との間の混成が大きいことを示した.一方,核スピン-格子緩和時間の測定からは,常磁性状態でのスピンの動的な振る舞いがTb^<3+>の局在スピンの揺らぎに支配的であること,および強磁性転移温度以下ではその揺らぎが抑えられて,緩和時間が急激に長くなることを示した.
また,同じく低温で強磁性転移を示す充填スクッテルダイト化合物EuRu_4P_<12>の場合について同様の測定および解析を行った結果,ナイトシフトおよび核スピン-格子緩和時間に関し,よく似た特徴を示すことが分かった.
現在は,GdFe_4P_<12>,GdRu_4P_<12>およびTbRu_4P_<12>の^<31>P核の核磁気共鳴測定を実施ないし今後予定しており,強磁性および反強磁性を示す系の電子状態の違いを比較し,その物性との関係について微視的な観点から明らかにしていく予定である.
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