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単結晶中性子回折法を用いた高い中性子吸収を示すEuX$$_{4}$$(X=Al,Ga)の磁気構造の研究

Single crystal neutron diffraction study of high neutron absorbing compound EuX$$_{4}$$ (X = Al, Ga)

川崎 卓郎; 金子 耕士; 阿曽 尚文*; 仲村 愛*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*; 茂吉 武人*; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 大原 高志 ; 宗像 孝司*; 鬼柳 亮嗣; 及川 健一; 田村 格良

Kawasaki, Takuro; Kaneko, Koji; Aso, Naofumi*; Nakamura, Ai*; Hedo, Masato*; Nakama, Takao*; Onuki, Yoshichika*; Moyoshi, Taketo*; Nakao, Akiko*; Hanashima, Takayasu*; Ohara, Takashi; Munakata, Koji*; Kiyanagi, Ryoji; Oikawa, Kenichi; Tamura, Itaru

単結晶中性子回折法による磁気反射の観測は物質の磁気的性質を調べるための最も基礎的かつ強力な手法であるが、Eu, Gd, Sm, Dyなどの希土類元素は中性子の吸収が非常に大きく、これらの元素を含む化合物の中性子回折による磁気構造の研究例は限られている。一方、吸収の影響が小さい短波長中性子を利用可能な白色中性子と、大面積検出器を組み合わせたパルス中性子回折装置を用いることで、吸収の大きな希土類元素を含む物質の磁気構造を効率的に調べられることが期待できる。我々はEuを含み、同一な結晶構造と原子価をもちながらも異なる磁気転移を示す二つの物質、EuGa$$_{4}$$とEuAl$$_{4}$$に注目し、J-PARC MLF BL18に設置された単結晶中性子回折装置SENJUを用いて中性子回折測定を実施した。その結果、これらの物質において異なる磁気的秩序状態を示す磁気反射を観測し、EuGa$$_{4}$$は4Kにおいて伝搬ベクトルq=(0 0 0)の反強磁性的構造であり、EuAl$$_{4}$$は不整合的な磁気構造となっていることがわかった。

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