ウラン化合物における磁気メモリ効果の発現機構に関する研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20540330
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 李 徳新 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40281985)
• 研究分担者: 山村 朝雄 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (20281983)
• 連携研究者: 二森 茂樹 独立行政法人物質・材料研究機構, 強磁場共用ステーション, 主幹エンジニア (60354320)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 磁性

研究概要

我々はウラン電子系磁性体における磁気メモリ効果を基礎物性の観点で初めて見出した。本研究では、新規ウラン化合物磁気記憶材料を探索すると共に、非磁性元素無秩序化合物U_2TSi_3とU_2TGa_3(T=遷移金属)および参考化合物R_5T_3Si_7(R=希土類)に対する交流磁化率や磁気緩和など基礎物性を測定し、著しい磁気メモリ効果を観測した。その磁気メモリ効果は、広い温度範囲で観測でき、スピングラス状態でフラストレートした磁気相互作用のランダム凍結により誘起された現象であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic ordering and magnetocaloric effect in PrPdIn and NdPdIn (2012)
  • 著者名/発表者名: D. X. Li, S. Nimori and Y. Shikama
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Random spin freezing in single crystalline Ce_2CuSi_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: D. X. Li, S. Nimori, S. Ohta, Y. Yamamura and Y. Shikama
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for spin-glass state in nonmagnetic atom disorder compound Pr_2AgIn_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: D. X. Li, T. Yamamura, K. Yubuta, S. Nimori, Y. Haga, T. Shikama
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 320 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic anisotropy and spin-glass behavior in single crystalline U_2PdSi_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: D. X. Li, A. Kimura, Y. Haga, S. Nimori and T. Shikama
  • 雑誌名: J. Phys.: Condens. Matter 巻: 23 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant and anisotropic magnetocaloric effect in antiferromagnetic single crystal-line DySb (2010)
  • 著者名/発表者名: D. X. Li, S. Nimori, T. Shikama
  • 雑誌名: Solid State Communs 巻: 150 ページ: 1865-1868
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ high-energy x-Ray diffuse-scattering study of the phase transition of Ni2MnGa single crystal under high magnetic field (2010)
  • 著者名/発表者名: G. Wang, Y. D. Wang, Y. Ren, D. X. Li, Y. D. Liu, P. K. Liaw
  • 雑誌名: Metallurgical and Materials Transactions A-Physical Metallurgy and Materials Science 巻: 41A ページ: 1269-1275
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin dynamics in a triangular antiferr o-magnet UNi_4B (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Oyamada, M. Kondo, T. Itou, S. Maegawa, D. X. Li, Y. Haga
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 145 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observations of ordered R_2CuSi_3 (R=Ce and Nd)cluster glass compounds in real space by HRTEM (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Yubuta, T. Yamamura, D. X. Li, Y. Shiokawa
  • 雑誌名: Solid State Communications 巻: 149 ページ: 286-289
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic properties of the compounds ThCo_2Ge_2 and ThCo_2Si_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Moshe Kuznietz, Tomoo Yamamura, Dexin Li, and Yoshinobu Shiokawa
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater 巻: 320 ページ: 2402-2405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic ordering in (Th_xU_x)Co_2X_2 (X=Ge, Si)solid solutions (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamura, D. X. Li, M. Kuznietz, Y. Shiokawa
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 103 ページ: 1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Volume dependence of the magnetic coupling in LaFe_<13-x> Si_x based compounds (2008)
  • 著者名/発表者名: L. Jia, J. R. Sun, F. W. Wang, T. Y. Zhao, H. W. Zhang, B. G. Shen, D. X. Li, S. Nimori, Y. Ren, and Q. S. Zeng
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 92 ページ: 1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ac susceptibility studies of spin freezing behavior in U_2CuSi_3 (2008)
  • 著者名/発表者名: D. X. Li, S. Nimori, T. Yamamura, Y. Shiokawa
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 103 ページ: 1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Re-entrant spin-glass behaveior in CeAu_2Si_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: D. X. Li, T. Yamamura, S. Nimori, Y. Shiokawa
  • 雑誌名: J. Alloys and Compounds 巻: 451 ページ: 461-463
  • 査読あり
• [学会発表] ウラン化合物U_2PdSi_3における磁気異方性およびスピングラス効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 李徳新、芳賀芳範、二森茂樹、四竈樹男
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] PrPdIn及びNdPdInの磁気秩序と磁気熱量効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 李徳新、二森茂樹、四竈樹男
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Tb_5Ni_2Si_8におけるNMADスピングラス現象 (2010)
  • 著者名/発表者名: 李徳新、二森茂樹、四竈樹男
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 水熱合成により調製されたUO_2の磁性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大田卓、山村朝雄、李徳新、本間佳哉、四竈樹男
  • 学会等名: 日本原子力学会2010年秋の大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] Giant and Anisotropic Magnetocaloric Effect in Antiferromagnetic Single Crystal-line DySb (2010)
  • 著者名/発表者名: 李徳新、二森茂樹、四竈樹男
  • 学会等名: 日本物理学会第56回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] XY型5f電子系三角格子反強磁性体UNi_4Bの部分無秩序状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮田香織、小山田明、西山昌秀、伊藤哲明、前川覚、李徳新、芳賀芳範
  • 学会等名: 日本物理学会第56回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 5f電子系三角格子反強磁性体UNi_4Bの部分無秩序状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮田香織、小山田明、西山昌秀、伊藤哲明、前川覚、李徳新、芳賀芳範
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Ferromagnetic Ordering and Weak Spin-glass-like Effect in Pr_2CuSi_3 and Nd_2CuSi_3 (2009)
  • 著者名/発表者名: 李徳新、二森茂樹、山村朝雄、四竈樹男
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 2Ba-15中性および陰イオン性ジアミド配位子とのウラン3価錯体の構造と物性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山村朝雄、大田卓、李徳新、佐藤伊佐務、四竈樹男
  • 学会等名: 第59回錯体化学討論会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 5f電子系三角格子反強磁性体UNi_4Bの磁気秩序状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小山田明、西山昌秀、伊藤哲明、前川覚、李徳新、芳賀芳範
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] ウラン(V)b-ジケトン錯体における構造と磁性の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大田卓、山村朝雄、白崎謙次、李徳新、塩川佳伸、佐藤伊佐務
  • 学会等名: 第58回錯体化学討論会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2008-09-20