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論文

Local atomic displacements and sign of the structural transformation in medium-entropy alloys observed in extended X-ray absorption fine structure spectra

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

https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-M2023043

被引用回数：0

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.

論文

Observation of field-induced single-ion magnetic anisotropy in a multiorbital Kondo alloy (Lu,Yb)RhZn $_{20}$

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

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.108.085105

We demonstrate field-induced single-ion magnetic anisotropy resulting from the multiorbital Kondo effect on diluted ytterbium alloy (Lu $_{1-x}$ Yb)RhZn $_{20}$ . 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 $T_{rm K}$ = 60.9 K. Dynamical susceptibility measurements on YbRhZn $_{20}$ support realizing multiorbital Kondo ground state in (Lu $_{1-x}$ Yb)RhZn $_{20}$ . 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.

論文

Molecular magnetism in neptunyl(+1,+2) complexes; $^{237}$ Np-Mssbauer 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

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2006.12.062

被引用回数：3 パーセンタイル：28.09(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 $^{5+}$ )の同系は、磁気的には、直線状の強いネプツニル(酸素(O $^{2-}$ )-Np( $^{5+}$ )-酸素(O $^{2-}$ ))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 $^{6+}$ )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 $^{6+}$ 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。

論文

Magnetic property of neptunyl (+2) complex NpO $_{2}$ (C $_{6}$ H $_{7}$ O $_{2}$ ) $_{2}$ (C $_{5}$ H $_{5}$ 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 $^{237}$ 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。

論文

Revaluation of the correlation of isomer shift with Np-O bond length in various neptunyl(V and VI) compounds

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

https://doi.org/10.1007/s10967-006-0360-x

被引用回数：3 パーセンタイル：24.11(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。

論文

Molecular magnetism of neptunyl (+2) complex NpO $_{2}$ (C $_{6}$ H $_{7}$ O $_{2}$ ) $_{2}$ (C $_{5}$ H $_{5}$ 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 $^{237}$ 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 $^{2}$ )を含む1価ネプツニル錯体と違って、Np(VI)(5f $^{1}$ )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 $^{2-}$ =Np(V,VI)=O $^{2-}$ 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。

論文

ネプツニウム化合物の構造と異性体シフト

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、 $^{237}$ 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。

論文

A New type of neptunyl(VI) hydroxide which is topologically similar to -UO $_{2}$ (OH) $_{2}$

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

https://doi.org/10.1246/bcsj.76.1375

被引用回数：6 パーセンタイル：30.03(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 $^{237}$ 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 $_{2}$ (OH) $_{2}$ が合成でき、X線回折測定及び $^{237}$ 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 $_{2}$ (OH) $_{2}$ は、orthorhombic型NpO $_{2}cdot$ H $_{2}$ 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 $_{2}$ (OH) $_{2}$ と同構造であることがわかった。 $^{237}$ Npメスバウア分光測定をした結果、NpO $_{2}$ (OH) $_{2}cdot$ H $_{2}$ O及び-NpO $_{2}$ (OH)と異なるスペクトルが得られた。 $^{237}$ 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。

口頭

Pulsed high field measurements in quasi-degenerate diluted Yb systems (Lu,Yb)Rh $_{2}$ Zn $_{20}$

北澤崇文; 芳賀芳範

no journal, ,

Yb希薄系(Lu,Yb)Rh $_{2}$ Zn $_{20}$ は、基底状態として多重縮重の近藤一重項をとる不純物近藤系である。筆頭発表者は、この物質が近藤磁場よりも十分に低い磁場で磁気異方性が発達することを見出した。磁気異方性の発達過程を調べるため、現在、磁化および比熱のパルス強磁場実験を行っている。講演では、改良した磁化測定手法、および、比熱の磁気異方性を中心にパルス強磁場実験の進捗状況を発表する。

口頭

擬縮重近藤合金(Lu,Yb)RhZn $_{20}$ の強磁場比熱測定

北澤崇文; 池田陽一*; 今城周作*; 芳賀芳範; 小濱芳允*; 徳永陽; 藤田全基*

no journal, ,

表題の物質は、縮重度N=8の不純物近藤系と考えられている。強磁場下での磁化及び電子比熱測定により、近藤一重項に対する異方的な磁場応答を捉えることに成功した。

口頭

Investigation of the multiorbital Kondo effect in a 5f-electron compound (Lu,U)RuZn $_{20}$

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; 池田陽一*; 藤田全基*

no journal, ,

Possible multiorbital Kondo effect occurring in URhZn $_{20}$ is examined by diluting with non-magnetic Lu. An experimental signature of a local maximum in magnetic susceptibility disappeared in the diluted Lu $_{1-x}$ URhZn $_{20}$ , suggesting that the anomaly in can be attributed to intersite correlation effects rather than the single-site property.

口頭

ウラン系化合物Lu $_{1-x}$ URhZn $_{20}$ における縮重度の大きな近藤効果の検証

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; 池田陽一*; 藤田全基*

no journal, ,

ウラン化合物希釈系Lu $_{1-x}$ URhZn $_{20}$ において、縮重度の大きな近藤効果の発現を検証した。母物質のURhZn $_{20}$ は重い電子系物質であり、磁化率が9Kで極大を示し、縮重度の大きな近藤効果の実現が示唆されていた。ウランを13%まで希釈した試料を作製し、磁化測定を行った結果、磁化率の極大は消失し、縮重度の大きな近藤効果が実現してないことを示唆している。同型のYb化合物とは大きく異なることがわかった。

口頭

Yb希薄系(Lu, Yb)RhZn $_{20}$ 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)RhZn $_{20}$ 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。