Element specific electronic states and spin-flip-like behavior of Ce in (CeGd)Ni composed of heavy fermion CeNi and ferri-magnet GdNi through XMCD method

ヘビーフェルミオンCeNiとフェリ磁性体GdNiから成る固溶体(CeGd)Niの元素選択的電子状態とセシウムのスピンフリップ挙動についてのXMCDによる研究

矢野 一雄*; 岡根 哲夫 ; 竹田 幸治  ; 山上 浩志; 藤森 淳; 西村 克彦*; 佐藤 清雄*

Yano, Kazuo*; Okane, Tetsuo; Takeda, Yukiharu; Yamagami, Hiroshi; Fujimori, Atsushi; Nishimura, Katsuhiko*; Sato, Kiyoo*

CeNi, GdNi、並びにCeGdNiについて、構成元素の電子状態を軟X線吸収磁気円二色性(XMCD)測定により調べた。実験の結果、この系では、Gd 4f電子だけでなく、NI 3d電子並びにCe 4f電子も磁性も有しており、NI並びにCeの磁気モーメントはGdの磁気モーメントとは反平行にカップリングしていることがわかった。Ceの磁気モーメントは、いったん飽和した後、2T以上の磁場領域で減少していくが、これはスピンフリップ挙動と考えられる。サムルール解析からは、Gd 4f電子とNi 3d電子に小さい軌道磁気モーメントが残っていることが示唆された。

The electronic states of the three constituent elements in the crystal mixed system between CeNi and GdNi, CeGdNi, were investigated by soft X-ray magnetic circular dichroism (XMCD). Not only Gd 4f but also Ni 3d and Ce 4f electrons were magnetic and both magnetic moments of Ni and Ce were coupled anti-parallel to the direction of the Gd magnetic moment. After saturation, Ce magnetic moment decreased over 2 T and this behavior was explained by a spin-flip behavior of the Ce magnetic moment. In addition, sum rule analysis has revealed that the magnetic moments of Gd 4 f and Ni 3d electrons could retain small values of orbital magnetic moments.