| 研究課題/領域番号 |
26400348
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
本間 佳哉 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00260448)
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| 研究分担者 |
金子 耕士 国立研究開発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 (30370381)
本多 史憲 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (90391268)
李 徳新 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40281985)
青木 大 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30359541)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ユーロピウム / 価数転移 / 磁気転移 / 磁気構造 / メスバウアー分光 |
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| 研究実績の概要 |
２価のイオンが単純な反強磁性をもたらすEuGa4についてはモーメントがc面内にそろった磁気構造であることをメスバウアー分光で明らかにしていたが、複雑な多段の転移が起こることが知られているEuAl4についても磁気構造の評価を行った。c面が配向した数ミリ程度の単結晶をモザイク状に樹脂内に埋め込んだ後に厚さを適切に研磨した試料に対しEu-151メスバウアー分光を行った。結晶の主軸と内部磁場がなす角は8K以下で65度、10-15Kでは50度となった。また磁気モーメントは単純なブリュアン関数とはならず、13K以下で伸びていることが確認された。
価数状態と磁気構造の関連を明らかにするために、EuサイトをLaもしくはSrで置換した試料の作成を行い、磁化測定ならびにメスバウアー分光を行った。置換効果により無磁場もしくは弱い磁場下では１段の反強磁性転移のみが現れることが確認された。しかし、c軸方向に磁場を印加することにより、２次転移が現れることが確認された。しかし、メスバウアーの測定から、いずれの試料でもEuは２価の状態のままであり、面間の反強磁性相互作用に由来する磁気構造は磁場の影響を強く受けることが判明した。
２元系のみならず、EuFe2As2ならびにEuPt2Si2のメスバウアー分光も行った。EuFe2As2ではEuとFeの双方の磁気モーメントがc面内にそろっていることが確認された。これはNowikらのメスバウアー測定の結果には反するが、中性子回折の結果を支持するものである。EuPt2Si2においてもEuサイトは完全に２価となっていることがメスバウアー分光より確認された。ブリッジマン法でのEuPdSbの試料作成では均一な単結晶が得られず、メスバウアー分光測定には至っていない。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初は1:1:1ユーロピウム化合物EuPdSbを中心に試料作成を行う予定であったが、ブリッジマン法で得られた試料に質が悪く、２元系もしくはEuT2Si2(T=遷移金属)を中心に研究を進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究の主眼を２元系からEuT2Si2に移して研究を進める。メスバウアー測定の実験を加速し、価数状態と磁性状態の相関を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
希土類サイトのプローブであるEu-151メスバウアーに加え、遷移金属サイトのプローブであるFe-57メスバウアー分光を行うために、Fe-57安定同位体を購入することとした。ロシアでしか製造されておらず、希少価値があるが、研究を推進するために購入を決断した。
またブリッジマン法でのEuPsSb単結晶は良質のものが得られておらず、中性子回折の実験に至っていない。そのために分担者の金子は配分額の使用を控えた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
通常の鉄におけるFe-57の存在比は1.4%と少ないが、Feのメスバウアーは高いS/Nで計測可能である。そこでEuPd2Si2等の遷移金属サイトを購入したFe-57で数パーセント置換した試料を作成し、Fe-57メスバウアー分光を行う。
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