2002 Fiscal Year Annual Research Report
YbXCu_4系の多様な強相関物性の制御機構のX置換による系統的研究
Project/Area Number |
02J09455
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Research Institution | Kobe University |
Principal Investigator |
小山 岳秀 神戸大学, 大学院・自然科学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 強相関電子系 / 価数揺動 / 圧力 / 希土類化合物 / 核磁気共鳴 |
Research Abstract |
本研究で取り上げたYbXCu_4は,X原子置換によりKondo温度を系統的に変化させることのできる唯一の系であり,Ybを構成要素とする強相関電子物性の本質を研究するのに最も適した系である。このシリーズの中でも,YbInCu_4は高温の局在スピン状態から42K以下で0.5%の体積膨張をともない非磁性価数揺動状態に転移する典型的な価数揺動物質である。このため、この系に物理的圧力を印加すると価数転移が抑制されることが知られていた。 本研究では、この圧力によって安定化された高温磁気相の基底状態を実験的に探る目的で、3GPaまでの圧力下での電気抵抗および交流帯磁率の同時測定用圧力セルを開発した。これを用いて測定した結果、転移温度が-18.5K/GPaの割合で降下し、2.49GPa以上の圧力下で価数転移が完全に消失するとともに、2.49GPa以上の圧力,2.3K以下の温度で強磁性秩序状態に転移することを見出した(Physical Review B : Rapid communicationに投稿済み)。この圧力は、他のYb化合物における磁気転移圧力(>5PGa)に比してかなり低く、圧力誘起磁気相転移の機構の実験的解明に有利である。 そこで、YbInCu_4の圧力安定化高温磁気相の基底状態の磁気構造とその秩序機構を微視的に探る目的で、高圧NMRセルを製作しYbInCu_4単結晶試料中の^<63>Cuの核四重極共鳴(NQR)測定を行い、電気四重極共鳴周波数および核スピン格子緩和率の圧力依存性の測定を行っている。圧力下での緩和率の高精度の測定は非常に長時間を要するものであり、現在1.6GPaの圧力までの測定を進めている。その結果、1.6GPa以下の圧力では、その圧力下での価数転移温度以上の高温磁気相では4f電子が依然として局在状態にあり、Kondo効果による低温での重い電子状態への移行の兆候は見られていない。 今後、さらに高圧下でのNQR測定を行うとともに,YbAgCu_4の系に対する圧力効果に実験研究を進め、これによりYb化合物が示す多様な強相関電子物性を制御している機構を解明していく。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] T.Koyama, et al.: "Physical properties of the dense Kondo compounds YbXCu4 (X=Au, Ag, In, Cd, Tl, and Mg) probed by ^<63>Cu NMR"Physical Review B, condensed matter and materials physics. 66. 014420-1-014420-9 (2002)
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[Publications] T.Koyama, et al.: "Spin fluctuations in heavy-Fermion YbZnCu_4 and YbAuCu_4 investigated by ^<63>Cu NMR/NQR"Physica B. (印刷中).
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[Publications] S.Wada, T.Mito, T.Koyama: "Transport, ac susceptibility, and PQR measurement of strongly electron correlated Yb compounds at high pressure"International Journal of Modern Physics B. (印刷中).