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Single crystal growth and crystal structure of ThRhIn$$_5$$ and LuCoGa$$_5$$

ThRhIn$$_5$$の単結晶育成

松田 達磨; 芳賀 芳範; 酒井 宏典; 池田 修悟; 大貫 惇睦

Matsuda, Tatsuma; Haga, Yoshinori; Sakai, Hironori; Ikeda, Shugo; Onuki, Yoshichika

近年、HoCoGa$$_5$$型結晶構造を持つ希土類において準2次元的な電子状態が、ドハース・ファンアルフェン効果測定から明らかにされている。これらの化合物の中には、CeCoIn$$_5$$やCeIrIn$$_5$$, PuCoIn$$_5$$などの重い電子系超伝導物質が発見されている。この超伝導状態と物質中の$$f$$電子状態の関係を明らかにするため、$$f$$電子を持たないLaやTh化合物の電子状態を明らかにし比較することは重要な研究である。特にThは化合物中において4価と考えられ、Ceの$$f$$電子が遍歴した状態に対応するため、極めて良い参照物質である。最近われわれは、ThRhIn$$_5$$の単結晶育成に世界で初めて成功した。さらに格子定数を明らかにした。今後、電子状態を明らかにするうえで、重要な進展である。

Recently quasi-two-dimensional electron state in rare earth and actinide compounds with HoCoGa$$_5$$-type tetragonal crystal structure was attracted a lot attention in relation to heavy fermion superconductivity observed in CeCoIn$$_5$$, CeIrIn$$_5$$ and PuCoGa$$_5$$. In order to elucidate the role of $$f$$ electron in these compounds, it is necessary to compare their electronic state with that of lanthanum and thorium compounds which do not possess the $$f$$-electrons. The number of valence electrons in the thorium compound is the same as that of the corresponding 4$$f^1$$-itinerant cerium compound. We have recently tried to make thorium 115 compounds by indium flux method and have succeeded in discovering the new material of ThRhIn$$_5$$. Crystal structure and quality were confirmed by X-ray diffraction, fluorescent X-ray analysis and EPMA. The lattice parameters were determined to be 4.681(6) $AA and 7.54(1) AA for $a$$ and $$c$$, respectively. The positional parameter $$z$$ of In(4$$i$$) site was also determined to be $$z=0.3069(1)$$.

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