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論文

Pressure-induced weak ferromagnetism in uranium dioxide, UO$$_{2}$$

酒井 宏典; 加藤 治一; 徳永 陽; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 中村 彰夫; 立岩 尚之*; 小林 達生*

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(28), p.S2035 - S2037, 2003/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:8.89(Physics, Condensed Matter)

立方晶蛍石型結晶構造をもつウラン酸化物UO$$_{2}$$は、イオン性結晶であり、絶縁体である。この酸化物は、U$$^{4+}$$イオン($$5f^{2}$$)に対応する局在磁気モーメントを有し、常圧下において、$$T_{N}$$=30.8Kにおいて反強磁性秩序を示す。また、この転移は微小な格子変形を伴う一次転移であることが知られている。このことから、この転移は電気的四重極相互作用と磁気的交換相互作用との競合により引き起こされていると考えられる。この競合関係を明らかにするため、われわれは約1GPaまでの高圧下における直流帯磁率の測定をピストンシリンダー型の高圧セルを用いて行った。高圧下においてUO$$_{2}$$は弱強磁性的な振る舞いを$$T_{N}$$以下において示した。$$T_{N}$$は、約1GPaまで変化しない。このときの磁気モーメントはウランあたり約0.05$$mu_{B}$$と微小ながら、加圧に応じて大きくなることがわかった。この小さな磁気モーメントは傾角反強磁性秩序からもたらされている可能性がある。

論文

Photoemission spectroscopy of the filled skutterudite compound YbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$

岡根 哲夫; 藤森 伸一; 間宮 一敏; 岡本 淳; 村松 康司; 藤森 淳; 長本 泰征*; 小柳 剛*

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(28), p.S2197 - S2200, 2003/07

 被引用回数:4 パーセンタイル:27.78(Physics, Condensed Matter)

充填スクッテルダイト化合物$$RT_{4}X_{9}$$ ($$R$$=アルカリ金属, 希土類金属, アクチナイド; $$T$$=Fe, Ru, Os; $$X$$=プニクトゲン: P, As, Sb)は超伝導, 磁気秩序, ヘビー・フェルミオン的性質, 金属絶縁体転移など多様な物性を示すことから興味が持たれている物質である。この中でYbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$は磁気特性や輸送特性にヘビーフェルミオンあるいは価数揺動的振る舞いが見られる化合物であり、これらの性質はYb原子の価数の不安定性と関連づけられると考えられている。本研究は、励起源として放射光とヘリウム紫外線源とを用いた高分解能光電子分光によりYbFe$$_{4}$$Sb$$_{12}$$の電子状態を調べたものである。実験により得られたスペクトルでは、Yb2価のシグナルにおいてバルク成分と表面成分がはっきり分離されて観測されたが、両者のエネルギー位置の関係は通常のYb化合物と比べて異常なものであることがわかった。

論文

Electrical resistivity of single-crystal URhGe$$_2$$ under high pressure

松田 達磨; 池田 修悟; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 辺土 正人*; 上床 美也*; 大貫 惇睦

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(28), p.S2019 - S2021, 2003/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Physics, Condensed Matter)

URhGe$$_2$$は結晶構造が斜方晶で、強磁性体である。近年ウラン化合物において斜方晶,強磁性化合物において常圧下または圧力下において超伝導状態が発見されその発現機構をめぐり、盛んに研究がなされている。その中でURhGe$$_2$$はあらたな超伝導発現の可能性を秘めた物質候補の一つである。われわれはこの物質の輸送特性を高圧下において調べた。温度30K及び25Kにおいて磁気秩序を示すが、低温側の転移温度は、圧力によって約8GPaで消失することが明らかとなった。

論文

Crystal and magnetic structure in the itinerant 5$$f$$ antiferromagnet UCr$$_2$$Si$$_2$$

松田 達磨; 目時 直人; 芳賀 芳範; 池田 修悟; 金子 耕士; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(28), p.S2023 - S2027, 2003/07

 被引用回数:3 パーセンタイル:22.08(Physics, Condensed Matter)

UT$$_2$$X$$_2$$(T: 遷移金属,X: Si, Ge)は、強相関電子系化合物として系統的に研究がなされているが、その中でUCr2$$_2$$Si$$_2$$は、ネール温度30Kの反強磁性体である。われわれはこの物質について初めて単結晶育成を行い、物性を調べてきた。その結果輸送特性から新たに$$T_a$$=210Kにおいて構造相転移を示唆する結果を得た。このことから、中性子回折実験により結晶構造及び低温秩序相における磁気構造を調べた。その結果、高温の正方晶から$$T_a$$以下において三斜晶へ転移することがわかった。さらに転移は一次転移を示唆するヒステリシスを持つことがあきらかとなった。また磁気構造は$$Q$$=[-1/2, 1/2, 0]の反強磁性秩序であることがわかった。このことは、これまでにUT$$_2$$X$$_2$$では見られなかった磁気構造である。

論文

Magnetic properties of U$$_2$$RhGa$$_8$$ and U$$_2$$FeGa$$_8$$

池田 修悟; 大久保 智幸*; 稲田 佳彦*; 常盤 欣文; 金子 耕士; 松田 達磨; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(28), p.S2015 - S2018, 2003/07

 被引用回数:6 パーセンタイル:36.6(Physics, Condensed Matter)

Ce$$_2$$TIn$$_8$$(T: Co, Rh, Ir)は、Ceをベースとした重い電子系超伝導物質として、現在盛んに研究されている化合物である。しかしCeをUに置換したU$$_2$$TGa$$_8$$においては、U$$_2$$RuGa$$_8$$のみ化合物が発見、研究されており、まだまだ未知の化合物群である。われわれは、自己フラックス法により、遷移金属をRuからFeやRhに変えたU$$_2$$FeGa$$_8$$とU$$_2$$RhGa$$_8$$の化合物を初めて発見し、その単結晶育成に成功した。これらの単結晶を用い、比熱,電気抵抗,磁化率測定を行ったところ、両者ともパウリ常磁性で、電子比熱係数$$gamma$$が比較的大きい、重い電子系物質であることがわかった。

論文

Magneic order of UGa$$_{3}$$ investigated by means of neutron scattering under uniaxial pressure

中村 充孝; 松田 達磨; 加倉井 和久; Lander, G. H.; 河原崎 修三*; 大貫 惇睦

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(28), p.S1997 - S2000, 2003/07

 被引用回数:4 パーセンタイル:27.78(Physics, Condensed Matter)

UX$$_{3}$$系ではXを変化させることによってウラン5$$f$$電子との混成効果が制御され、さまざまな磁気的性質を示す。その物理的起源については未解明の部分が多く、今回試料として選んだUGa$$_{3}$$では全磁気モーメントの方向さえ決定的な結論が得られていない。対称性の高い結晶構造(AuCu$$_{3}$$型)を持つUX$$_{3}$$系では通常、マルチドメイン構造のために中性子回折では全磁気モーメントの方向を一意に決定することができない。しかし、今回われわれは一軸圧下でUGa$$_{3}$$の非等方的なドメイン構造を誘起することに成功し、偏極中性子回折実験によりドメイン分布を定量的に決定することができた。その結果、UGa$$_{3}$$の磁気モーメントの方向が[011]軸に沿っていることが明らかになった。

論文

Crystalline electric field excitations in CeAgSb$$_{2}$$

荒木 新吾; 目時 直人; Thamizhavel, A.*; 大貫 惇睦

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(23), p.S2179 - S2182, 2003/07

CeAgSb$$_{2}$$(正方晶ZrCuSi$$_{2}$$型)はT$$_{c}$$=9.6Kで[001]方向に強磁性モーメント0.4$$mu_{B}$$/Ceを伴う磁気秩序を示す。磁気秩序状態における[100]方向の磁化は磁場に対して直線的に増加し、3T付近に折れ曲がりが見られ、3Tでは自発磁化より大きな値,約1.2$$mu_{B}$$/Ceに達する。この[100]方向の大きなモーメント・磁化の折れ曲がりの起源を明らかにするため中性子散乱の実験を行った。CeAgSb$$_{2}$$の単結晶・粉末試料を用いた弾性散乱の実験では、T$$_{c}$$以下において[100]方向に0.4$$mu_{B}$$/Ceの強磁性モーメントのみが観測され、基底状態は単純な強磁性であると結論づけられる。非弾性散乱では、5.2meVと12.5meVに結晶場励起が観測された。また、T$$_{c}$$以下では明瞭なスピン波励起を観測しており、強磁性的な相互作用でその分散を説明することができる。磁場中実験の結果、磁化の折れ曲がりは[100]方向の秩序モーメントの消失に起因するものであることがわかり、異方的な相互作用と結晶場を考慮すると、磁化・磁化率・磁歪などが統一的に理解できることがわかった。

論文

Higher-order collinear interaction and magnetic excitation in the 5f localized system U$$_{3}$$Pd$$_{20}$$Si$$_{6}$$

目時 直人; 小池 良浩; 芳賀 芳範; 金子 耕士; 荒木 新吾; McEwen, K. A.*; 神木 正史*; 阿曽 尚文*; Lander, G. H.; 小松原 武美*; et al.

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(28), p.S1957 - S1963, 2003/07

 被引用回数:2 パーセンタイル:15.73(Physics, Condensed Matter)

ウラン局在系U$$_{3}$$Pd$$_{20}$$Si$$_{6}$$の磁気構造,スピン波励起と結晶場励起、そして低エネルギーの励起について、報告する。この物質はウラン化合物としてはめずらしく局在的な5f電子状態を持つ。4aサイトと8cサイトのウランの高次の相互作用にともなう、磁気相図,コリニアーな磁気構造について議論する。さらに、磁気励起についても5f電子のへん歴・局在性の観点から議論する。

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