希薄キャリアー系における新しい電子相の極端条件下回析法による研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10304030
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 神木 正史 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30004451)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長壁 豊隆 日本原子力研究所, 先端基礎研究, 研究員 ; 岩佐 和晃 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00275009)
• Keywords: 少数キャリアー系 / 磁気ポーラロン効果 / 電荷秩序 / Ce-モノプニクタイト / Yb_4As_3 / 重い電子 / 一次元性 / P-f混成効果

Research Abstract

Ce モノプニクタイト,Yb_4As_3等の物質には,比較的不安定な4f電子軌道と希薄キャリアーとの相互作用に基づく,新しい物理的現象が存在すると考えられる.本研究の目的は,これらの新しい物理現象についての認識を深めることにある.本年度は以下の研究を行った.(1)Ceモノプニクタイトの高圧・高磁場下の磁気構造の中性子散乱による研究:これまでCePおよびCeAsに関して,2.5GPaまでの圧力下で中性子散乱の実験を行い,興味深い磁気相図が見られることを発見してきた.しかしながら,この系をよく理解するためには,2.5GPa以上での超高圧下の実験がかかせない,そこで,サファイア・アンビル型高圧試料セルの試作とこれを用いた加圧実験を行った.その結果,テスト実験で最高の8GPaの高圧の発生に成功し,また,実際に,CeSbについて約5GPaの圧力下での中性子散乱を実施し,新しい磁気相を見いだした.(2)Yb_4As_3の磁場下の中性子散乱による磁気励起スペクトルの研究:Yb_4As_3に関して,フランスのILL研究所で磁場下で磁気励起の精密な測定を行い,磁場によって磁気励起に生ずるエネルギー・ギャップの磁場依存性を測定した.この結果はある理論とよく一致する.(3)CeP,CeSbの高圧下・磁場下のX線回折による研究:SPring8においてCePの高圧下の複雑な磁気構造に対応する結晶格子変調の研究をすすめ,また,CeSbについては,低温における磁気長周期秩序に対応した格子変調および,高圧下の格子常数の異常の研究を進めた.さらに,極低温での結晶格子変調を調べる目的のため「ヘリウム3・冷却インサート・システム」を本補助金で新たに導入した.

Research Products

• [Publications] M.Kohgi et al.: "Magnetic excitations in the charge ordered state of Yb_4As_3 and Yb_4 (As_<c・b> P_<0・4>)_3"Physica B. 259-61. 269-270 (1999)
• [Publications] M.Kohgi et al.: "Low energy Excitations in the low-carrier heavy-electron system Yb_4 As_3"Jpn. J. of Appl. Phys.. Series11. 111-113 (1999)
• [Publications] K.Iwasa et al.: "Evidence for crystal-lattice Modulation due to spatially restricted enhancement of mixing effect in the low-carrier system CeSb"Jhys. Soc. Jpn. 68. 2498-2501 (1999)
• [Publications] K.Iwasa et al.: "Polarized-neutron study on 4f-electron wave functions of magnetic-polaron state in CeP"J. Phys. Chem. Solid. 60. 1185-1188 (1999)
• [Publications] T.Osakabe et al.: "Novel magnetic structure of the low carries systems CeP and CeAs under exterrnal fields"Jpn. J. of Appl. Phys.. Series11. 123-125 (1999)
• [Publications] M.Kohgi et al.: "Physics of low-carrier systems detected by neutron and x-ray Scattering: Ce-Monopnictides case"Physica B. (印刷中). (2000)