高密度近藤系物質の磁歪と熱膨張に及ぼす圧力効果

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62540219
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 巨海 玄道 熊本大学, 教養部, 助教授 (00111146)
• キーワード: 高密度近藤系 / 電気抵抗 / 熱膨張 / X線回折 / f電子系 / 圧力効果

研究概要

本研究で得られた主な結果は以下の3点に要約される。
(1)電気抵抗:
CeCu_6のb軸方向の電気抵抗ρ_b(T)の測定からρ_bが最大値をとる温度T_mは、P=1barで15KであったがP=30kbarでは90Kに上昇した。T_mαT_kと考えられるのでT_kは高圧下で増加していくことが示唆される。圧力係数T_m^<-1>δT_m/δPの値は170×10^<-3>kbar^<-1>であった。一方1barでT_m=103KであるCePd_3に対して、T_mの圧力係数は6.5×10^<-3>kbar^<-1>ともとめられた。この値はCeCu_6のそれに較べて1桁以上も小さく、この違いはs-f交換相互作用Jにおける違いによるものであると結論した。
(2)熱膨張:
CeCu_6単結晶の熱膨張係数α_i(i=a,b又はc)の温度依存は異方性が大きく、α_bにおいては結晶場の効果が顕著に現れ又α_cにおいては、T<10Kで近藤効果によるものとおもわれる増加がみられた。又α/T vs T^z plotにおいて(但しα=(1/3)(α_a+α_b+α_c)とする)低温で隆温と共にα/Tの値は大きく増加した。これはCeの4f電子の大きな有効質量によるものであると考えられる。この傾向はCeInCu_z、CeAl_3などにおいてもみられた。更に、T>10Kの温度範囲においてαへのf電子による寄与α_mは、その温度変化においてSchottky型anomalyを持ち大川らによって提出された現象論をもとにして結晶場分裂の大きさを推定した。
(3)X線回折:
CeCu_6の3軸の格子定数a,b,cの圧力変化を室温及び77.4Kで調べた。その結果(2)と同様に、その圧縮率κ_i(i=a,b又はc)に大きな異方性がみられた。大きさの順序はκ_b>κ_c>κ_aであった。これは超音波によって求められた結果と定性的に一致する。又77.4Kにおいて約45kbarで2次相転移が存在することを示した。

研究成果

• [文献書誌] G.Oomi: "Effect of Pressure on the Martensitic Transformation Temperature of Li_<0.9>Mg_<0.1>Alloy." Solid State Commun.62. 141-143 (1987)
• [文献書誌] G.Oomi: "Effect of Pressure on the Neel Temperature of Intermetallic Compound YMn_2." J.Magn.Magn.Mat.70. 137-138 (1987)
• [文献書誌] G.Oomi: "Effect of Crystal Field on the Thermal Expansion Coefficients of CeCu_6." Physica B. 148. 61-63 (1987)
• [文献書誌] N.Mori: "Low Temperature and High Pressure X-ray Study on the Pressure-Induced Phase Transitions of Bi." Photon Factory Activity Report 1986(KEK). (1987)
• [文献書誌] Y.Akishige: "Effect of Hydrostatic Pressure on the Dielectric Properties of Hexagonal Barium Titanate around the 222 K Structural Phase Transition." Solid State Commun.65. 621-624 (1988)
• [文献書誌] G.Oomi: "Anisotropic Compression and Phase Transition under High Pressure in the Dense Kondo Material CeCu_6." J.Phys.Soc.Jpn.57. 152-155 (1988)
• [文献書誌] G.Oomi: "Effect of Pressure on the Electrical Resistivity of the Dense Kondo Compound Ce(In_<0.8> Sn_<0.2>)_3." Physica B. 149. 73-77 (1988)
• [文献書誌] G.Oomi: "Thermal Expansion of Single Crystalline CeCu_6." J.Magn.Magn.Mat.76&77. 145-146 (1988)
• [文献書誌] G.Oomi: "High Pressure Synthesis and Instabilty of Surface Structure of Heavy Fermion Material CePb_3." J.Magn.Magn.Mat.76&77. 647-649 (1988)
• [文献書誌] K.Hoshi: "X-ray Diffraction Study of the Elastic Anomaly in Fe_<0.7>Ni_<0.3> Invar Alloy." J.de Physique,Colloque C8. 49. 305-306 (1988)
• [文献書誌] G.Oomi: "Magnetostriction of Single Crystalline CeCu_6." J.de Physique,Colloque C8. 49. 769-770 (1988)
• [文献書誌] 巨海玄道: "静水圧発生装置の試作とその高圧下の電気抵抗測定への応用" 熊本大学教養部紀要 自然科学編. 24. 41-51 (1989)
• [文献書誌] 巨海玄道: "Fe_<0.7>Ni_<0.3>合金の弾性的性質とマルテンサイト変態温度に及ぼす圧力効果" 熊本大学教養部紀要 自然科学編. 24. 53-60 (1989)
• [文献書誌] Y.Akishige: "Dielectric Properties of Ferroelectric Hexagonal BaTiO_3." J.Phys.Soc.Jpn.58. 930-939 (1989)
• [文献書誌] G.Oomi: "Thermal Expansion Coefficient of a New Heavy Fermion Substance,CeInCu_2." J.Phys.Soc.Jpn.58. 2235-2237 (1989)
• [文献書誌] K.Shiratori: "Effect of the Pressure and the Rare-earth Substitution on the Verwey Transition of YFe_2O_4." J.Phys.Soc.Jpn.59. (1990)
• [文献書誌] 末永和史: "高温超伝導体YBa_2Cu_3O_<7-δ>の作成とその高圧下での物理的性質" 熊本大学教養部紀要 自然科学編. 25. 7-19 (1990)
• [文献書誌] 上床美也: "低温高圧下における電気的磁気的測定装置の試作" 熊本大学教養部紀要 自然科学編. 25. 29-37 (1990)
• [文献書誌] 加賀山朋子: "重い電子系CeInCu_2の熱膨張の測定" 熊本大学教養部紀要 自然科学編. 25. 21-28 (1990)
• [文献書誌] G.Oomi: "Effect of Pressure on the Electrical Resistivity and Lattice Constant of CePd_3." Physica B. (1990)
• [文献書誌] G.Oomi: "High Pressure X-ray Study of Y Ba_2Cu_3O_<7-8>." Physica B. (1990)
• [文献書誌] G.Oomi: "Thermal Expansion of Single Crystalline CeInCu_2." Physica B. (1990)
• [文献書誌] 巨海玄道: "Ce系ヘビ-フェルミオンの物性に及ぼす圧力効果" 東北大学金研研究会「遷移金属化合物の高圧下の物性」('89.10月)報告書. (1990)