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論文

Influence of electron doping on magnetic order in CeRu$$_2$$Al$$_{10}$$

小林 理気*; 金子 耕士; 斉藤 耕太郎*; Mignot, J.-M.*; Andr$'e$, G.*; Robert, J.*; 脇本 秀一; 松田 雅昌*; Chi, S.*; 芳賀 芳範; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 83(10), p.104707_1 - 104707_5, 2014/10

https://doi.org/10.7566/JPSJ.83.104707
 被引用回数：17 パーセンタイル：68.30(Physics, Multidisciplinary)

The effect of electron doping by the substitution of Rh for Ru on unconventional magnetic order in CeRu$$_2$$Al$$_{10}$$ was investigated via neutron powder diffraction. In Ce(Ru$$_{1-x}$$Rh$$_x$$)$$_2$$Al$$_{10}$$ with $$x$$ = 0.05, 0.12, 0.2, reorientation of the ordered moment from the $$c$$- to the $$a$$-axis takes place in all samples, while the ordering vector $$q$$ = (0 1 0) remains unchanged within this concentration range. The moment reorientation is accompanied by an enhancement in its size by a factor of 2.4, from $${mu}$$=0.43 $${mu}_B$$ at $$x$$ = 0 to $${mu}$$=1.06, 1.04, and 1.02 $${mu}_B$$ for $$x$$ = 0.05, 0.12 and 0.2, respectively. The continuous decrease in N$'e$el temperature $$T_0$$($$T_N$$), despite an abrupt increase in $${mu}$$, underlines the strong anisotropy in the exchange interaction in CeRu$$_2$$Al$$_{10}$$, and the fact that this anisotropy is easily suppressed by electron doping.

口頭

CeRu$$_{2}$$Al$$_{10}$$のRu-site置換効果,3

小林 理気; 金子 耕士; 脇本 秀一; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 山本 悦嗣; Robert, J.*; Mignot, J.-M.*; Andr$'e$, G.*; 松田 雅昌*; et al.

no journal, , 

CeRu$$_2$$Al$$_{10}$$は$$T_0$$$$sim$$27 Kにおいて約8meVのスピンギャップを伴う起源が不明の反強磁性秩序を示すことが報告されており、最近注目を集めている物質である。前回われわれはCeRu$$_{2}$$Al$$_{10}$$のRh置換系試料のマクロ測定を行い、Rh置換によって$$T_{0}$$は急激に減少し、低温で新たな異常が現れることを発見した。今回さらにRhをそれぞれ10%, 20%, 30%置換した試料の粉末中性子散乱実験を行い、Rh置換による磁気構造とスピンギャップの変化について詳細に調べた。22Kのデータで観測されたピークはすべてCe(Ru$$_{0.8}$$Rh$$_{0.2}$$)$$_2$$Al$$_{10}$$の核散乱ピークとして説明することができ、この試料が単相であることを示している。また2K, 6K, 9Kのデータでは磁気散乱と思われる超格子反射を新たに観測し、それらの代表的なピークは(0 1 0), (0 1 1), (1 0 1)の指数を付けることができた。発表では非弾性散乱実験の結果についても報告する予定である。

口頭

Rh置換を用いたCeRu$$_{2}$$Al$$_{10}$$における高い転移温度の解明

小林 理気; 金子 耕士; 脇本 秀一; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 山本 悦嗣; Robert, J.*; Mignot, J.-M.*; Andr$'e$, G.*; 松田 雅昌*; et al.

no journal, , 

近藤半導体斜方晶CeRu$$_{2}$$Al$$_{10}$$は0.42$$mu{rm B}$$という小さい磁気モーメントであるにもかかわらず、$$T_{0}sim$$27Kという高い温度で反強磁性秩序($$q$$=(0, 1, 0), $$muparallel c$$-axis)を示すことから注目を集めている。われわれはRh置換効果(electron dopant)の研究を行い、置換により$$T_{0}$$が急激に減少することを発見した。そこで今回Rhを5%, 10%, 20%置換した試料の粉末中性子散乱実験を行い、磁気構造の変化を調べた。実験の結果、伝播ベクトル$$q$$の変化は見られなかったが、磁気モーメント$$mu$$の向きがすべての置換試料で$$muparallel c$$-axisから$$muparallel a$$-axisへフリップしていることがわかった。またそれに伴い$$mu$$の大きさがCeRu$$_{2}$$Al$$_{10}$$の秩序モーメントである0.42$$mu_{rm B}$$より二倍以上大きい約1$$mu_{rm B}$$程度まで大きくなっていることを見いだした。転移温度が減少していくにもかかわらず$$mu$$が増大する振る舞いから、キャリアの重要性に加え、相互作用が大きく変化している可能性が考えられる。

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