高圧下磁化測定用圧力セルの開発とウラン系強磁性化合物の研究

Development of high pressure cell for magnetic measurements under high pressure and its application for the study on uranium ferromagnets

立岩 尚之   ; 芳賀 芳範   ; 松田 達磨; Fisk, Z.

Tateiwa, Naoyuki; Haga, Yoshinori; Matsuda, Tatsuma; Fisk, Z.

これまでピストンシリンダー型/ダイヤモンドアンビル(DAC)型/インデンタ圧力セルの超伝導量子干渉素子磁化測定装置(SQUID磁束計)を用いた高圧下磁化測定への適用が報告された。われわれは初等的な対向アンビル型圧力セル(セラミックアンビルセル)を用いた高圧下磁化測定の手法を考案した。非磁性セラミック複合材料をアンビルとして用い、精度よい測定が可能になった。本発表では、10GPa以上の超高圧発生を目指したテストの結果と、希土類化合物YbCuSi、ウラン系強磁性超伝導物質UGeの結果を報告する。YbCuSiは常圧で常磁性物質であるが、過去、交流磁化率測定などで、強磁性状態が8GPa以上で誘起されるという報告があった。われわれはセラミックアンビルセルを用いた測定を行い、非常に一軸異方性の大きな強磁性状態が実現することを明らかにした。さらにUGeの高圧下常磁性領域における、磁化率の極大とメタ磁性転移についても報告する。

So far, there have been reported various kinds of high pressure cell for magnetic measurements in the SQUID magnetometer such as the piston-cylinder, the diamond anvil and the indenter cells. We have opposed a miniature ceramic anvil high pressure cell for magnetic measurement in the magnetometer. In this presentation, we shows experimental procedure to attain higher pressures than 10 GPa and experimental data on the rare earth YbCuSi and uranium ferromagnet UGe. YbCuSi is a paramagnetic compound at ambient pressure and becomes a ferromagnetic one above 8 GPa revealed by the ac magnetic susceptibility measurement. We confirm the strong uniaxial ferromagnetic state. Also, we comment on the strong correlation between the maximum in the magnetic susceptibility and the meta magnetic transition observed in the paramagnetic and high pressure phase in UGe.