核四重極モーメントによる近藤効果

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13640351
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 柄木 良友 東京大学, 物性研究所, 助手 (30186027)
• Keywords: Van-Vleck常磁性体 / 超伝導と強磁性の共存 / 増強核磁性 / 第二種超伝導 / 自己誘起渦糸状態

Research Abstract

Van-Vleck常磁性体PrPt5はハイパーファイン相互作用により非常に強められた擬核四重極相互作用をもつ。この相互作用による零磁場での核スピン準位の分裂は温度にして6mKていどであり核断熱消磁冷凍によって実験可能な温度領域である。擬核四重極相互作用が輸送現象にどような影響を与えるかを研究するためPrPt5の電気抵抗、帯磁率の測定を超低温でおこなった。予想をしていなっかたことであるがこの物質は約200mKで超伝導に転移しさらに2mKで超伝導と強磁性が共存するのを見出した。このような超伝導と強磁性が共存の研究は現在非常に興味がもたれている研究分野である。電気抵抗、磁化測定によるとこの物質は第二種超伝導体であり強磁性の影響がない場合Hc1=4G、Hc2=60Gであり強磁性によりHc1は影響を受けないがHC2は10〜20Gにまで減少する。理論でもっとも興味がもたれている共存相は零磁場下でも強磁性磁化によりマイスナー状態を破壊し、混合状態になるという「自己誘起渦糸状態」であるがこの物質では強磁性ドメインにより超伝導の感ずる有効磁化が小さくなり自己誘起渦糸状態は実現しないと考えている。じかし外部磁場下では強磁性磁化と外部磁場の合成した磁場が超伝導に加わりVarmaらの理論で予想されたspontaneous vortex相が実現していると考えている。これからの研究として音波の吸収、磁歪実験などによりさらに超伝導と強磁性の共存の研究を行う予定である。

Research Products

• [Publications] Y.Karaki, R.Masutomi, M.Kubota, H.Ishimoto, T.Asano, Y.Ajiro: "Magnetic ordering of quasi-1 D S=1/2 Heisenberg antiferromagnet Cu benzoate at sub-mK temperatures"PHYSICA B. 予定(to be published). (2003)