磁気冷凍材料の軟X線磁気円二色性

Soft X-ray magnetic circular dichroism study of magnetic refrigerator materials

竹田 幸治   ; 岡根 哲夫  ; 大河内 拓雄; 斎藤 祐児  ; 山上 浩志; 薮田 久人*; 高畠 敏郎*

Takeda, Yukiharu; Okane, Tetsuo; Okochi, Takuo; Saito, Yuji; Yamagami, Hiroshi; Yabuta, Hisato*; Takabatake, Toshiro*

磁気冷凍材料とは磁場誘起により常磁性・強磁性の一次転移の際の磁気エントロピーの変化を利用して冷却を行うことのできる物質のことである。今回われわれはMnFePAsに注目した。この物質はTC=290Kの強磁性体であり、TCより上の温度(室温付近)で磁場誘起の常磁性・強磁性転移を起こす物質であり、磁気冷凍材料の候補である。研究の目的は、この物質の強磁性転移(TCでの転移(温度特性)と磁場誘起による転移(磁場特性)の二つ)を明らかにするために、軟X線磁気円二色性(XMCD)実験を行った。その結果、温度、磁場の二つの転移条件下において、Mn, FeともにXMCDの強度増大を捕らえることができた。強磁性相におけるMnスピンとFeスピンは同じ方向を向いていることがわかった。そして、温度による強磁性転移においてはXMCDスペクトル形状は変化せず、スピンモーメントと軌道モーメントの比は変化しないのに対し、磁場誘起による強磁性転移では、モーメントの大きさだけでなく、MnとFeともにスピンモーメントと軌道モーメントの比が変化していることがわかった。これは温度による磁気転移と磁場による磁気転移のメカニズムが違うことを示している。

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