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Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$Nの磁気体積効果

Magneto volume effect of Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$N

飯久保 智; 竹中 康司*; 樹神 克明   ; 高木 英典*; 社本 真一  

Iikubo, Satoshi; Takenaka, Koshi*; Kodama, Katsuaki; Takagi, Hidenori*; Shamoto, Shinichi

Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$Nのx$$sim$$0.5では、昇温とともに格子定数が減少する、負の熱膨張が観測された。室温付近の広い温度範囲で観測されることから、ゼロ膨張材料の作成など広く熱膨張抑制剤として注目されている。われわれは、磁性と結晶格子が結合して起こる磁気体積効果の起こるメカニズム、さらにはブロードニングを起こす要因を明らかにする目的で、中性子回折によりMn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$Nの磁気構造,結晶構造を詳しく調べた。x$$>$$0.15では結晶構造が立方晶を維持し、かつ$$Gamma^{5g}$$型の反強磁性秩序が起きていることがわかった。同様の磁気構造は、大きな磁気体積効果を示すMn$$_3$$ZnN, Mn$$_3$$GaNでも観測されており、この系では$$Gamma^{5g}$$型の反強磁性秩序は磁気体積効果を増大させると考えられる。またx=0.5のブロードニングの起きている温度領域では、散乱強度の単純でない温度依存性が観測されている。$$Gamma^{5g}$$型反強磁性秩序と他の相との競合が起きている可能性が示唆される。

Crystal and magnetic structures of the anti-perovskite system Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$N, which show large negative thermal expansion coefficients around the room temperature have been investigated by the neutron diffraction study. Obtained results indicate that the cubic crystal structure and $$Gamma^{5g}$$ anti-ferromagnetic structure are essential for large magneto-volume effect in this system. In the Mn$$_3$$Cu$$_{0.5}$$Ge$$_{0.5}$$N, experimental evidences of coexistence of two magnetic structure, $$Gamma^{5g}$$ and $$Gamma^{4g}$$ anti-ferromagnetic structures are revealed around room temperature where the colossal negative thermal expansion coefficient appears.

使用言語

 :

Japanese

掲載資料名

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巻

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号

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ページ数

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発行年月

 :

発表会議名

 :

日本中性子科学会第6回年会

開催年月

 :

2006/12

開催都市

 :

水戸

開催国

 :

日本

キーワード

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no keyword

特許データ

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使用施設

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JRR-3M(研究炉3)  

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