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巨大負熱膨張物質Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$Nの$$^{14}$$N-NMR

NMR study on Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$N with large negative thermal expansion

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

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

逆ペロブスカイト構造を持つMn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$Nはx=0.15付近の組成で1次の磁気相転移とともに温度に対して急激な体積膨張(磁気体積効果)を示す。Ge置換量を増やすことによって磁気転移温度が上昇し、さらに磁気体積効果は温度に対して緩慢化していく。その結果x=0.5付近の組成で体積膨張は270-350Kの温度域で温度に対して直線的になり、巨大な負の熱膨張が実現する。この磁気体積効果の緩慢化の起源として$$Gamma^{5g}$$型及び$$Gamma^{4g}$$型の反強磁性構造の競合の可能性がある。今回われわれはGe置換による磁気体積効果の緩慢化の起源を知る目的で、Mn$$_3$$Cu$$_{0.6}$$Ge$$_{0.4}$$Nの$$^{14}$$N核NMR測定を行った。その結果、磁気体積効果が緩慢化したx領域において$$Gamma^{4g}$$型反強磁性構造成分はほぼ存在せず、$$Gamma^{5g}$$型反強磁性磁気モーメントが2次転移的に成長することがわかった。

Anti-peroveskite system Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$N exhibits a sharp volume expansion due to the magneto-volume effect at $$xsim0.15$$. With increasing $$x$$, the magneto-volume effect is broadened against temperature $$T$$, and as a result, the volume expansion becomes almost linear to $$T$$ and the system has a giant negative thermal expansion coefficient arround room temperature, at $$xsim 0.5$$. Such broadening of the magneto-volume effect may be due to the competitation between $$Gamma^{5g}$$- and $$Gamma^{4g}$$-type antiferromagnetic structures. Then we have performed $$^{14}$$N-NMR on Mn$$_3$$Cu$$_{0.6}$$Ge$$_{0.4}$$N in order to investigate the origin of the broadening of the magneto-volume effect. The experimental results show that $$Gamma^{4g}$$-type antiferromagnetic structre does not exist and $$Gamma^{5g}$$-type antiferromagnetic ordered moment continuously increases with decreasing $$T$$.

発表言語

 :

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

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発表会議名

 :

日本物理学会第62回年次大会

開催年月

 :

2007/09

開催都市

 :

札幌

開催国

 :

日本

キーワード

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