Single crystal growth of uranium and thorium compounds

ウラン及びトリウム化合物の単結晶育成

松田 達磨; 池田 修悟; 芳賀 芳範   ; 大貫 惇睦

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

強相関電子系の希土類やアクチノイド化合物の磁性や輸送現象を研究するためには、純良な試料を用意することが必要不可欠である。その上、一般にアクチノイド化合物の単結晶を得るための、結晶育成方法や初期条件,温度条件等を決定することは極めて困難である。最近われわれの研究グループでは、フラックス法と呼ばれる単結晶育成技術の開発を重点的に行っている。その結果、純良単結晶ThIn, ThRhIn, UCuSi, UCuGeの育成に成功している。ThInについては、ドハース・ファンアルフェン効果シグナル観測に成功し、フェルミ面の研究を行った。またUCuSiについては、世界で初めて純良単結晶による研究を行ったことで、特異な磁気特性を明らかにすることに成功した。本研究会では、アクチノイドを含むスクッテルダイト化合物の合成についても報告する。

In order to investigate the magnetic and electronic properties of the rare earth and actinide compounds, it is essentially important to prepare the high-quality samples. Especially, to obtain a single crystal of actinide compounds, it is hard to determine an appropriate method and conditions such as temperature, starting ratio of elements, . Recently, we have been intensively developing the flux method to grow high quality single crystals of thorium and uranium compounds and succeeded to obtain those single crystals (i.e. ThIn, ThRhIn, UCuSi and UCuGe). For ThIn, we have observed the de Haas-van Alphen signal and investigated the Fermi surface properties. In the case of UCuSi, though many experimental studies were done by using polycrystal and/or low-quality single crystal samples, the magnetic properties were controversial. On this point, we have finally succeeded to clarify the magnetic properties precisely by using our single crystal. We will also report our recent results of synthesis on actinide filled skutterudite.