研究実績の概要 |
希土類化合物 RNiC2 系は、d 電子を主成分とする低次元伝導電子系上に形成された電荷密度波(CDW)と、希土類原子上の4f電子からなる局在スピンとの間に強い相互作用が働くという特徴をもつ物質群である.本研究では、多種のRについて良質の単結晶を作成し,電荷・スピン・格子の交差物性の詳細なデータを測定する事により、RNiC2系におけるCDWと局在スピン間に働く相互作用機構を明らかにすることを目的としている.初年度は,次の3点について,研究を進めた. 1. 原子番号の大きいRについて良質単結晶試料の作成を行い,CDWの有無と,磁気秩序形成時における電気抵抗変化及び,CDWの振る舞いについて調べた.RNiC2系では,これまでに,不整合(CDW1)と整合(CDW2)の二種類のCDWが見出されているが,Rを変化させていくと,La, CeではCDWなし,Pr-GdではCDW1のみ(Pm, Euを除く),Tb, Dy, YではCDW1とCDW2の共存,Ho, ErではCDW2のみ,という結果が得られた.また,磁気秩序形成時に,CDW1は,その超格子強度の減少方向に変化を示すが,CDW2の超格子強度には大きな変化は見出されなかった. 2. Ce, Nd, Smの各RNiC2の単結晶試料について,磁化測定とホール効果測定を行い,強磁性体のホール効果の現象論的式で解析を行った.定性的には,磁化が物質内部に作る有効磁場が外部磁場と足しあわせて作用するモデルでフィットは出来るものの,その定量性には問題があることがわかった.また,磁気秩序形成のゆらぎが,(磁気)転移温度の10-15K上から,ホール効果において観測されることを見出した. 3. 局在スピンを外部磁場で制御した時にCDWに生じる変化を調べる目的で,磁場中X線測定用のクライオスタットの設計・製作を行った.
|