10GPa級超高圧中性子散乱による軌道-磁気秩序相関における圧力効果の研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19540384
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 長壁 豊隆 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (80354900)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 強相関電子系 / 磁性 / 中性子散乱 / 高圧力

研究概要

一般に、物質中の4f電子や3d電子は軌道状態や磁性状態に関して多重自由度を持つ。この軌道状態間や軌道と磁性状態間の秩序化エネルギーが拮抗しているある種のバナジウム(V)酸化物やプラセオジウム(Pr)金属化合物において、超高圧力を印可して秩序化エネルギーのバランスを制御することで、特定の軌道秩序あるいは磁気秩序を実現できることを、単結晶中性子回折実験により明らかにした。また、この研究を通して10GPaという超高圧力下で単結晶中性子回折実験を可能にする新しい高圧力技術の開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Pressure-Induced Antiferromagnetic Order in Filled Skutterudite PrFe4P12 Studied by Single-Crystal High-Pressure Neutron Diffraction (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Osakabe、K. Kuwahara、D. Kawana、K. Iwasa, (他4人)
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan Vol.79、No.3 ページ: 034711 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] 10 GPa級単結晶中性子磁気回折のための高圧力発生技術の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長壁豊隆、山内宏樹、奥地拓生
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 Vol.20、No.1 ページ: 72-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feasibility Tests on Pressure-Transmitting Media for Single-Crystal Magnetic Neutron Diffraction under High Pressure (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Osakabe、K. Kakurai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol.47,No.8 ページ: 6544-6547
  • 査読あり
• [学会発表] 超高圧下単結晶中性子磁気回折のための技術開発とその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長壁豊隆, 他
  • 学会等名: 日本中性子科学会第9回年会
  • 発表場所: 茨城県東海村
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] 10 GPa級単結晶中性子磁気回折のための技術開発と応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長壁豊隆, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 東京都豊島区
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 充填スクッテルダイト化合物PrFe4P12の圧力誘起磁気秩序 (2007)
  • 著者名/発表者名: 長壁豊隆, 他
  • 学会等名: 第48回高圧討論会
  • 発表場所: 鳥取県倉吉市
  • 年月日: 2007-11-22
• [備考] 備前大輔、ペロブスカイト型バナジウム酸化物の軌道・磁気秩序に対する圧力効果の研究、東北大学理学研究科平20年度博士学位論文