2008 Fiscal Year Annual Research Report
蛍光収量XMCD実験によるウラン化合物のメタ磁性転移の研究
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19540383
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
岡根 哲夫 Japan Atomic Energy Agency, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (10391278)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹田 幸治 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 任期付研究員 (50399416)
大河内 拓雄 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 博士研究員 (00435596)
稲見 俊哉 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (30354989)
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| Keywords | アクチナイド / メタ磁性 / X線吸収 / 磁気円二色性 / 放射光 |
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| Research Abstract |
前年度までに、大型放射光施設SPring-8の原子力機構専用ビームラインBL22XUに設置された超伝導マグネットチェンバー内にシリコンドリフト検出器を備えたX線吸収磁気円二色性(X-ray Magenetic Circular Dichroism; XMCD)計測システムを立ち上げ整備し、テスト実験等を行ってきた。
今年度は、このXMCD計測システムを用いて、磁性アクチナイドに対するM45吸収端でのXMCD実験を本格的に開始した。当初計画で最初に実験する予定であったUCu2Si2試料については、単結晶試料の育成が成功せず、今年度に確保したビームタイムへの試料供給が間に合わない見込みとなったため、メタ磁性転移を示すアクチナイド化合物の関連物質として緊急に実験を行うことが求められていたNp115型化合物に対するXMCD実験に今年度のビームタイムは当てることになった。今年度の実験で測定したNpNiGa5は、温度効果とともに強磁性からcant反強磁性へと二段階の磁気転移を示すことから興味が持たれている物質である。容易軸に垂直な面に強磁場をかけるとcant反強磁性がそろえられて強磁性となるメタ磁性的振る舞いが観測されている。今年度の実験ではNpNiGa5の二つの磁気秩序における5f電子の磁性状態の違いを明らかにすることを目的として、NpM4,5吸収端でのXMCDの温度依存性の詳細測定を行った。
実験の結果、二つの磁気秩序状態のそれぞれについて、軌道磁気モーメントをスピン磁気モーメントの大きさを分離して定量的に求めることに成功し、その結果から期待されるNp5f電子数を定めた。また、二つの磁気秩序状態間で軌道磁気モーメントとスピン磁気モーメントの比が変化する傾向にあることを明らかにし、二つの磁気秩序状態の発現機構がNp5f電子の遍歴・局在の変化と密接に結びついている可能性を示唆する重要な結果が得られた。以上の実験結果については、現在論文をまとめて投稿準備中である。
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