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van der Waals magnet
-UTe
酒井 宏典; 田端 千紘; 金子 耕士; 常盤 欣文; 北澤 崇文; 神戸 振作*; 徳永 陽; 芳賀 芳範
Physical Review B, 114(8), p.L080402_1 - L080402_6, 2026/08
被引用回数:1単斜晶ZrSe
型構造を持つファンデルワールス(vdW)アクチノイド化合物
-UTe
は、
モーメントを有する狭ギャップ半導体である。
Te NMRにより、20K以下で層内に閉じ込められた強い異方的スピン揺らぎが観測され、特に
軸成分が増強すること、また反強磁性(AFM)転移温度
KでNMR信号が消失することが明らかになった。単結晶中性子回折により、磁気伝播ベクトル
と、
軸方向にAFM積層した
軸モーメントの縦型正弦波変調が見出され、その振幅は
であった。結晶場一重項-一重項誘起モーメントの枠組みにより、容易軸異方性、
における小さな比熱異常、縮小した秩序モーメント、および局在
vdW磁性体における交換相互作用に駆動された
の選択が説明される。本研究は、制約された交換相互作用の幾何学が面内非整合磁気状態を安定化することを示すものである。
Zn
北澤 崇文; 志村 恭通*; 鬼丸 孝博*; 土田 駿*; 久保 勝規; 芳賀 芳範; 酒井 宏典; 常盤 欣文; 神戸 振作; 徳永 陽
Physical Review Research (Internet), 8(2), p.023009_1 - 023009_14, 2026/04
We investigated electron-nuclear spin entanglement in the paramagnetic ground state of the Ho-based cubic compound HoCo
Zn
. From analyses of magnetization and specific heat data, we determined the cubic crystalline electric field (CEF) parameters, the magnetic exchange constant, and the hyperfine coupling constant between the 4
magnetic moment and the
Ho nuclear spin. Our results show that the
CEF ground state is split by the hyperfine coupling, with an energy width of 1.3~K at 0~T, and that the true paramagnetic ground state is a quasi-sextet arising primarily from entanglement between the
-electron effective spin
and the
Ho nuclear spin
. We further demonstrate that, depending on the CEF parameters, the paramagnetic ground state can switch to an electron-nuclear coupled dectet. These findings underscore the importance of accurately identifying the electron-nuclear level scheme for understanding the low-temperature properties of rare-earth compounds containing spin-active nuclei.
Zn
における縮重度の大きな近藤効果北澤 崇文
波紋, 35(3), p.119 - 122, 2025/08
To verify the multiorbital Kondo effect in impurity alloy systems, we focused on the Yb-based compound YbRh
Zn
. Inelastic neutron scattering experiments on YbRh
Zn
revealed a local minimum in the temperature dependence of the quasielastic scattering linewidth, suggesting the occurrence of the multiorbital Kondo effect. In the magnetic impurity system Lu
Yb
Rh
Zn
(
), macroscopic physical properties exhibit local Fermi-liquid behavior, a local maximum in magnetic susceptibility, and upward curvature of the magnetization curves. Furthermore, the Wilson ratio, which is proportional to the ratio of magnetic susceptibility in the low temperature limit to the electronic specific heat coefficient, indicates a large quasiparticle degeneracy of
. These results in Lu
Yb
Rh
Zn
(
) provide evidence for the multiorbital Kondo effect in magnetic impurity systems.
池田 陽一*; 梅本 好日古*; 松村 大樹; 辻 卓也; 橋本 勇輝*; 北澤 崇文*; 藤田 全基*
Materials Transactions, 64(9), p.2254 - 2260, 2023/09
被引用回数:4 パーセンタイル:24.83(Materials Science, Multidisciplinary)Extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) and neutron diffraction experiments were carried out to clarify the typical features of the local structure of a family of medium-entropy alloys (CrCoNi, MnCoNi, and FeCoNi). A simple random cluster model was constructed for analyzing EXAFS spectra, and static and dynamic components of the mean-square relative displacement (MSRD) were separately extracted. In our analysis, the static MSRD of the MnCoNi sample was slightly larger than those of the CrCoNi and FeCoNi samples, whereas the dynamic MSRDs of these samples were almost identical. Based on the complementary neutron diffraction data, we argued that the origin of the large static displacement in the MnCoNi alloy can be associated with a short-range structural transformation through long-term structural relaxation.
Zn
北澤 崇文; 池田 陽一*; 榊原 俊郎*; 松尾 晶*; 清水 悠晴*; 徳永 陽; 芳賀 芳範; 金道 浩一*; 南部 雄亮*; 池内 和彦*; et al.
Physical Review B, 108(8), p.085105_1 - 085105_7, 2023/08
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Materials Science, Multidisciplinary)We demonstrate field-induced single-ion magnetic anisotropy resulting from the multiorbital Kondo effect on diluted ytterbium alloy (Lu
Yb
)Rh
Zn
. Single-ion anisotropic metamagnetic behavior is revealed in low-temperature regions where the local Fermi-liquid state is formed. Specific heat, low-field magnetic susceptibility, and resistivity indicate reproduction of the ground-state properties by the SU(
= 8) Kondo model with a relatively large
-
hybridization of
= 60.9 K. Dynamical susceptibility measurements on YbRh
Zn
support realizing multiorbital Kondo ground state in (Lu
Yb
)Rh
Zn
. The single-ion magnetic anisotropy becomes evident above
5 T, which is lower than the isotropic Kondo crossover field of 22.7 T, verifying blurred low-lying crystal field states through the multiorbital Kondo effect.
Np-M
ssbauer and magnetic study中村 彰夫; 中田 正美; 中本 忠宏*; 北澤 孝史*; 竹田 満洲雄*
Journal of Alloys and Compounds, 444-445, p.621 - 633, 2007/10
被引用回数:3 パーセンタイル:26.79(Chemistry, Physical)幾つかの1価,2価ネプツニル錯体の分子磁性について磁化測定及びNpメスバウアー測定結果をもとに議論した。まず前者について、不対5f電子を2個を有する5価ネプツニウム(Np
)の同系は、磁気的には、直線状の強いネプツニル(酸素(O
)-Np(
)-酸素(O
))結合軸方向に磁気モーメントの揃ったアイジング磁性体として振舞うことを明らかにした。また、ネプツニル同士がいわゆる陽イオン-陽イオン結合(CCB)する系では、低温で強磁性やメタ磁性などの磁気秩序が出現することも見いだした。これらの結果を踏まえ、現在研究中の不対5f電子を1個を有し6価ネプツニウム(Np
)を持つ2価ネプツニル錯体系について議論した。ここでは2価というより高い価電状態のためネプツニル(2+)同士のCCBは一般に形成されないが、Np
に配位している「ニル」以外の酸素を窒素で置換した系を作成し、違った形のネプツニル分子間相互作用を作り出すことを試みた。現在の所この試みはまだ十分成功したとは言えないが、これらの窒素配位系では、従来の酸素配位系とは異なった幾つかの磁気的挙動を見いだしており、今後の展開が期待される。
(C
H
O
)
(C
H
N)中村 彰夫; 中田 正美; 中本 忠宏*; 北澤 孝史*; 竹田 満洲雄*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part2), p.1447 - 1449, 2007/03
窒素置換した表記2価のネプツニル(+2)錯体を磁化測定法により調べた。先に報告した本系の
Npメスバウアースペクトルはほかの1価,2価の酸素配位錯体と似通った常磁性緩和スペクトルを示したが、その磁気的性質は前者とは大きく異なることを明らかにした。例えば、本系の磁化率-温度曲線は、磁場に強く依存する非常磁性的振舞いを示すのみならず、低温においては、異常に大きな磁気緩和現象を示すことが明らかとなった。また、その磁化の値が、SQUIDによる磁化測定そのものに大きく影響されて変化することも見いだした。このような本系の異常な磁気的挙動は、アイジングータイプの個々のネプツニル単分子磁石の集合体としての本系中に、準安定的で時間及び空間的に大きく揺らいでいる磁気的(軌道及びスピンの両者を含めた)状態が存在していることを示唆する。
佐伯 正克; 中田 正美; 川崎 武志*; 西村 健*; 北澤 孝史*; 竹田 満洲雄*
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 270(2), p.379 - 384, 2006/11
被引用回数:3 パーセンタイル:22.93(Chemistry, Analytical)5価と6価のネプツニル化合物の構造と異性体シフトの相関に関する再評価を行った。その結果、5価ネプツニル化合物の異性体シフトと全配位子とネプツニウムとの平均結合距離の間に直線関係が成り立つことを見いだした。6価ネプツニル化合物の異性体シフトとの間にはネプツニル基内のネプツニウムと酸素の間に強い相関があることが判明した。さらに、ネプツニウムへ配位する配位子の電気陰性度の大きさに従い異性体シフトが変化することを示唆した。
(C
H
O
)
(C
H
N)中村 彰夫; 中田 正美; 中本 忠宏*; 北澤 孝史*; 竹田 満洲雄*
Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.146 - 148, 2006/08
表記のピリジン基窒素(N)を配位した2価ネプツニル錯体の分子磁性について、磁化測定を行い、以前の
Npメスバウアー分光測定結果と合わせ考察,議論した。本系は、従来筆者らが研究してきたNp(V)(5f
)を含む1価ネプツニル錯体と違って、Np(VI)(5f
)を含む2価のネプツニル錯体であり、この中心ネプツニウムイオンの電子状態の違いと非ニル酸素
窒素の配位子置換効果が、両系の1軸性ネプツニル結合(O
=Np(V,VI)=O
を基本とした分子磁性に、どのような変化,新しい振る舞いをもたらすかが、その興味の焦点である。Npメスバウアー分光測定結果は、今回のNp(VI)系が、Np(V)系に比べて、約2倍ほど大きな電気的四重極子分裂を有する一方、約2分の1ほどの小さな内部磁場分裂しか示さないことを明らかにした。また、その磁化測定結果は、Np(V)系とは違って、かなり大きな温度に依存しない常磁性項を含むこと,巨視的に大きく揺らいでいる準安定な磁気状態の存在などを示唆する。その詳細の解明には今後のさらなる研究が必要である。
佐伯 正克; 中田 正美; 北澤 孝史*
KURRI-KR-106, p.38 - 42, 2004/03
これまでに蓄積されたネプツニウム化合物の構造に関するデータと、
Npメスバウアスペクトルの異性体シフトの間に存在する相関関係を、種々の角度から検討した。6価化合物については、ネプツニウムに配位する全配位子との平均結合距離と強い相関があるとされていたが、ネプツニル基を含む化合物について、酸素のみが配位している場合には、ネプツニル基のNp-O距離との相関のほうがより強いことを、広い結合距離にわたって明らかにした。しかし、窒素やフッ素が配位した化合物の場合には、この相関から外れることも見いだし、配位元素の電気陰性度による説明を試みたが、十分な結果は得られなかった。5価化合物の場合には、今回見いだした相関は成立しない。今後、5f電子の挙動をより定量的に議論する必要がある。
-UO
(OH)
中田 正美; 北澤 孝史*; 斎藤 孝*; Wang, J.*; 竹田 満洲雄*; 山下 利之; 佐伯 正克
Bulletin of the Chemical Society of Japan, 76(7), p.1375 - 1378, 2003/07
被引用回数:6 パーセンタイル:29.10(Chemistry, Multidisciplinary)われわれは、ネプツニル(VI)化合物とウラニル(VI)化合物の相違を、水酸化物についてX線回折測定や
Npメスバウア分光法を用いて研究をおこなった。その際、新たな
-NpO
(OH)
が合成でき、X線回折測定及び
Npメスバウア分光測定をおこなったのでその結果を報告する。
-NpO
(OH)
は、orthorhombic型NpO
H
Oを熱分解することにより得られた。X線回折測定をした結果、Npは8配位を持った
-UO
(OH)
と同構造であることがわかった。
Npメスバウア分光測定をした結果、NpO
(OH)
H
O及び
-NpO
(OH)と異なるスペクトルが得られた。
Npメスバウア分光法は、アイソマーシフトや四極子相互作用に関する物性情報とともに、区別が難しい化合物を区別することができる有効な測定法である。
Zn
の単結晶によるパルス強磁場磁化測定北澤 崇文; 徳永 陽; 芳賀 芳範; Opletal, P.; 酒井 宏典; 常盤 欣文; 山本 悦嗣; 神戸 振作
no journal, ,
Yb希薄系(Lu,Yb)Rh
Zn
は、擬8重縮退の近藤一重項を形成する不純物近藤系である。単結晶を用いて強磁場磁化測定を行った結果、既存の近藤モデルでは説明できないYb単サイトで発言する磁場有機の磁気異方性が現れ、強磁場まで維持されることがわかった。
Zn
北澤 崇文; 池田 陽一*; 松尾 晶*; 今城 周作*; 清水 悠晴*; 川又 雅広*; 徳永 陽; 芳賀 芳範; Opletal, P.; 酒井 宏典; et al.
no journal, ,
Yb希薄系(Lu,Yb)Rh
Zn
は強い
-
混成によって擬8重縮退を形成する不純物近藤合金である。我々は、
の大きな縮重度に加えて、約5T以上において既存の近藤モデルでは説明できない単サイトの磁場誘起の磁気異方性を捉えた。磁気異方性が発達する磁場中での
電子状態を理解するため、パルス強磁場下でYb希薄系(Lu,Yb)Rh
Zn
の磁化と比熱を測定した。磁化曲線は磁場上昇時と磁場下降時の両方で一致した。これは、渦電流が発生しておらず等温の磁化曲線が測定できていることを示している。
電子が局在化する22.7Tの近藤磁場よりも高い磁場下でも磁化容易軸と磁化困難軸はそれぞれ
方向、
方向で変化しなかった。比熱測定から見積もった電子比熱係数の磁場依存性では、約1J Yb-mol
K
まで増加した後、近藤磁場付近で減少する振る舞いが見られた。近藤磁場付近での電子比熱係数の減少は
電子の局在化を示唆している。これに加えて、磁化だけではなく、比熱測定においても異方的な磁場応答を観測した。
芳賀 芳範; 常盤 欣文; 酒井 宏典; 北澤 崇文; 山本 悦嗣; 神戸 振作; 徳永 陽; 五十木 理子; 室 裕司*
no journal, ,
ウランを含むTsai型近似結晶Al-Au-Uの詳細な試料評価を行った。EPMA分析の結果をもとに組成の最適化を行ったところ不純物相をほとんど含まない単相試料の作成に成功した。これについてX線、中性子回折による構造評価と低温物性測定を行った結果を報告する。
の磁性酒井 宏典; 田端 千紘; 金子 耕士; 北澤 崇文; 山本 悦嗣; 常盤 欣文; 神戸 振作; 徳永 陽; 芳賀 芳範
no journal, ,
ウラン系ファンデルワールス化合物UTe
の単結晶育成を行なった。その磁気構造決定のために、中性子回折実験を行なった。当日は、本化合物の基礎的物性と磁性について報告したい。
magnet
-UTe
酒井 宏典; 田端 千紘; 金子 耕士; 常盤 欣文; 北澤 崇文; 神戸 振作; 徳永 陽; 芳賀 芳範
no journal, ,
-UTe
は、ファンデルワールス(vdW)型のアクチノイド化合物であり、
モーメントを有する狭ギャップ半導体である。我々は、約20K以下で強い異方性を示し層内に閉じ込められたスピン揺らぎが発達し、特に
軸成分が増強されることを明らかにした。単結晶中性子回折により、非整合な秩序ベクトルと、
軸方向に反強磁性的に積層した
軸モーメントの縦方向の正弦波変調が見いだされた。これらの振る舞いは、結晶電場(CEF)の一重項-一重項に基づく誘起モーメントの枠組みで理解できる。
Sb
)の単結晶育成と物性測定荒木 龍平; 廣瀬 雄介; 芳賀 芳範; 北澤 崇文; 徳永 陽; 摂待 力生*
no journal, ,
本研究対象物質CeNiSb(Bi
Sb
)は、正方晶ZrCuSiAs型(空間群:
)の構造を持ち、Ceサイトにおいて局所的に空間反転対称性の破れた構造を持つ。本研究ではCeNiSb(Bi
Sb
)の単結晶育成に初めて成功し、その電気抵抗率、比熱、磁化率測定を行った。Bi置換は格子定数
,
を増加させ、負の化学圧力効果をもたらす。物性測定の結果、
で
Kである反強磁性転移温度は
の増加に伴い高温側にシフトし、
で
Kに達することを明らかにした。この
の増加は、負の化学圧力効果による
-
混成の抑制に伴い、系が量子臨界点近傍から局在磁性領域へシフトしたためと考えられる。
芳賀 芳範; 常盤 欣文; 酒井 宏典; 北澤 崇文; 山本 悦嗣; 神戸 振作; 徳永 陽; 室 裕司*
no journal, ,
We have investigated existence of a uranium-based Tsai-type cluster to verify the metallurgical stability and difference in the electronic properties from the isostructural rare earth systems. Physical properties were investigated by measuring magnetization, resistivity, and specific heat. The present results highlight characteristic features of 5f electronic states, contrasting with isostructural rare-earth systems.
-UTe
酒井 宏典; 田端 千紘; 金子 耕士; 北澤 崇文; 山本 悦嗣; 常盤 欣文; 神戸 振作; 徳永 陽; 芳賀 芳範
no journal, ,
本研究では、ウランを主成分とするファンデルワールス化合物
-UTe
の単結晶育成に成功した。結晶構造は、Te(2)とTe(3)からなるTe-Te二重層を含みウラン原子とTe(1)原子は二重のTe層の間にある。U-U間の最短距離はHill限界よりも大きい。
面内の伝導特性は半導体的振る舞いを示し、磁性は容易面異方性を示す。反強磁性転移は
=5 Kで起こるが、磁気構造は未決定である。我々は磁気構造を明らかにするために中性子回折実験を行い、この課題に取り組んだ。本発表では、この化合物の基本的な物理的性質と磁気的性質について議論する。
-UTe
の磁性酒井 宏典; 田端 千紘; 金子 耕士; 廣瀬 雄介; 北澤 崇文; 山本 悦嗣; 常盤 欣文; 神戸 振作; 徳永 陽; 芳賀 芳範
no journal, ,
ウラン系ファンデルワールス化合物
-UTe
の単結晶について、巨視的物性測定、中性子散乱実験を通じて磁性を調べた。その実験結果を元に、本化合物の磁性について議論したい。