| 研究課題/領域番号 |
26400359
|
|---|
| 研究機関 | 神戸大学 |
|---|
研究代表者 |
藤 秀樹 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60295467)
|
|---|
| 研究分担者 |
小手川 恒 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30372684)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| キーワード | 非フェルミ流体 / 核四重極共鳴 / 核磁気共鳴 / 結晶場 |
|---|
| 研究実績の概要 |
重い電子状態、非フェルミ流体状態、四極子秩序と超伝導の共存状態など多彩な基底状態を示すPr系重い電子化合物における伝導電子とf電子との相互作用がもたらす量子多電子状態を微視的に解明するため、結晶場基底状態が非磁性二重項をとると考えられるPrT2X20 (T=遷移金属、X=Zn, Al)に焦点を当て研究を行っている。H26年度は、PrNb2Al20のNb核の核四重極共鳴（NQR)実験ならびに核磁気共鳴（NMR)実験を主として行った。
(1)PrNb2Al20のNb-NMR実験から、この系でははじめて遷移金属サイトのNb-NMR信号の検出に成功し、NQR信号を10MHz以下の低周波数領域に発見した。(2)この系の磁化率の解析から、基底状態が非磁性結晶場Γ3状態である事を明らかにし、四極子や八極子の自由度を持っている事を示した。(3)Nb-NQR核スピン格子緩和率1/T1の温度変化から、5ケルビン以下の極低温域で局在モーメント的な振る舞いを観測し、周波数依存性などからPr核による核増強磁性による効果である事を明らかにし、非磁性基底状態を確認するとともにヴァンブレック磁性を介した増強核磁性が生じていることを明らかにした。(4)Nb-NQRスペクトルの温度変化から、1ケルビン以下の低温で信号強度の減少を見いだし、Nb-NQR核スピンスピン緩和率(1/T2)の温度変化の測定から、極低温1ケルビン以下で1/T2が降温とともに増大することを発見した。これらのスペクトル強度の減少と1/T2の増大は、極低温でΓ３の自由度がもたらす何らかの相互作用が顕著になったためによるディフェーズ効果であることを明らかにした。以上より、PrNb2Al20の極低温における基底状態の理解には、非磁性基底状態に起因した多極子自由度が重要である。今後、この相互作用の起源を、NMR測定から解明する予定である。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
PrNb2Al20では、これまで結晶場基底状態が明らかではなかったが、磁化率の解析や他の実験結果との考察により結晶場基底状態がΓ3であることをはじめて明らかにし、この物質の研究の土台を固めることが出来た。さらにNbサイトのNQR実験から、増強核磁性の定量的な評価に成功し、非磁性基底状態である事を確認するとともに、Nbスペクトルの温度依存性や核スピンスピン緩和率の測定から極低温で、Γ3のもつ自由度とリガンド電子の相互作用効果に起因すると考えられる異常を見いだした。これらの効果は、当初の目的であるPr化合物のcf混成効果を明らかにするための第一歩であり、NMR実験によりさらなる定量的な議論に結びつき、この物質の特異な電子状態の解明につながると考えられる。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後は、NbーNMR実験結果の定量的な解析を行い遷移金属サイトでのcf混成と、Al-NQR/NMR実験を行う事で、Prサイトに近いAlサイトでのcf混成の比較検討を行うことで、この物質で生じてい特異な非フェルミ流体状態を明らかにしたい。今後の方針としては以下の通りである。
（１）Nb-NMRにおけるスペクトルシフト、スピンスピン緩和率、スピン格子緩和率の温度依存測定とその解析による多極子自由度と伝導電子の相関に関する研究
（２）四極子秩序を示すPrTa2Al20の結晶場状態の解明とAlーNMRによる四極子状態の調査。
（３）PrIr2（Zn20-xGax)系化合物のGa-NMRによる基礎物性評価
（４）PrIrZn20の67Znアイソトープ試料の製作とNMR
|
