Multipole ordering in -electron systems

久保 勝規; 堀田 貴嗣

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.1081 - 1082, 2006/05

https://doi.org/10.1016/j.physb.2006.01.428

電子系における多極子秩序を微視的観点から明らかにするために、われわれは-結合描像に基づいたモデルを、単純立方格子,体心立方格子,面心立方格子の3種類の格子の場合について解析した。このモデルは、結合を介した跳び移り積分を持つが、われわれはそのに関する2次摂動論を用いて、それぞれの格子における有効モデルを導出した。さらに、それらの有効モデルに対して平均場近似を適用し、単純立方格子では反強四極子転移、面心立方格子では反強八極子転移、面心立方格子では縦型の三重変調八極子転移が起こることがわかった。

Analysis of - model for octupole ordering in NpO

久保 勝規; 堀田 貴嗣

Physical Review B, 72(13), p.132411_1 - 132411_4, 2005/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.132411

NpOの八極子秩序の起源を探るために、ネプツニウムの軌道と酸素の軌道から構成される微視的なモデルを提案する。このモデルの多極子秩序の可能性を調べるために、われわれは-軌道間の跳び移り積分に対する4次摂動論を用いて、有効多極子相互作用モデルを導出した。この有効モデルを数値的に解析した結果、反強八極子秩序が起こる傾向を見いだした。

NMR evidence for triple- multipole structure in NpO

徳永 陽; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 青木 大*; 酒井 宏典; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸; Walstedt, R. E.; 安岡 弘志

Physical Review Letters, 94(13), p.137209_1 - 137209_4, 2005/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.137209

NpOの低温での相転移は、比熱に大きな跳びが観測されるにもかかわらず、明確な磁気双極子モーメントが存在しないことから、その秩序変数は長い間謎であった。ところが最近、この秩序相が八重極モーメントによる新しい秩序状態である可能性が指摘され注目を集めている。そこで本研究では、この秩序相の起源を明らかにすべくNpOにおけるNMR測定を行った。その結果、秩序相において2つの異なる酸素サイトが出現すること、さらにこのとき観測される特異な超微細磁場が、縦triple-q型反強四極子構造を反映した磁場誘起反強磁性モーメントによるものであることを示した。これらの結果は共鳴X線散乱の結果ともよく一致しており、この系における縦triple-q型多極子秩序の存在を微視的観点から強く支持するものである。

Long periodic magnetic structure in CeBC

大山 研司*; 金子 耕士; 鬼丸 孝博*; 東方 綾*; 石本 賢一*; 小野寺 秀也*; 山口 泰男*

Journal of the Physical Society of Japan, 72(12), p.3303 - 3304, 2003/12

https://doi.org/10.1143/JPSJ.72.3303

本研究では、反強磁性体CeBCの磁気構造を調べた。2.2Kにおける単結晶中性子回折実験の結果から、CeBCの磁気構造は、伝播ベクトル=( ') (=0.161, '=0.100)で表される長周期型の磁気構造であることを明らかにした。この結果から、CeBCの面内の結合が基本的に強磁性的であることがわかった。これは、一連のRBC化合物の内、長周期磁気構造を示すR=Tb, Ho, Erでは、どれも面内反強磁性結合となっていることと大きく異なっている。一方で、周期性に関しては、R=Ce, Tb, Ho, Erの間で系統性が見られる。CeBCでは長周期構造が実現している3者とは格子定数が大きく異なっていることから、他の化合物とは異なる環境下に置かれていると考えられる。

Abstracts of the Workshop on Orbital Ordering and Fluctuations in d- and f-electron Systems; March 4-6, 2002, ASRC, JAERI, Tokai, Japan

上田 和夫; 堀田 貴嗣

JAERI-Review 2002-037, 31 Pages, 2002/12

JAERI-Review-2002-037.pdf:2.7MB

重い電子系や遷移金属酸化物などの強相関f-あるいはd-電子系は、物性物理学における新しい現象の源泉になっている。最近、こうした従来の常識では理解できない新しい現象の背後に、f-あるいはd-電子の持つ軌道の自由度が重要な働きをしているのではないかということが、これまでになく深く認識されるようになってきた。今回のワークショップでは、この分野で活発な研究を展開されている人たちにお集まりいただき、自由に意見交換して今後の研究活動の芽を育てることを目的とした。じっさいワークショップでは多くの興味深い成果が発表され活発な議論が展開されたが、この報告集によってその一端をお伝えすることが出来れば幸いである。

Prediction of orbital ordering in single-layered ruthenates

堀田 貴嗣; Dagotto, E.*

Physical Review Letters, 88(1), p.017201_1 - 017201_4, 2002/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.017201

単層ルテニウム酸化物の磁気的性質を理解するために、軌道自由度の果たす役割を議論する。CaRuOの反強磁性相に対し、X線吸収の実験において、 軌道には0.5個のホールが存在し、一方、及び 軌道には1.5個のホールが含まれることが報告されている。このホール数分布は、単純な結晶場の議論からは理解できないが、クーロン相互作用と電子格子相互作用の協調によって生じる新しい軌道秩序構造によって説明される。加えて、ここで示される豊富な相図は、ルテニウム酸化物における大きな磁気抵抗効果の可能性を示唆し、新しい強磁性軌道秩序相の存在も予言する。

Long range antiferromagnetic ordering observed below 20 mk in the heavy fermion superconductor UPt

小池 良浩*; 目時 直人; 木村 憲彰*; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦*; 前沢 邦彦*

Journal of the Physical Society of Japan, 67(4), p.1142 - 1145, 1998/04

https://doi.org/10.1143/JPSJ.67.1142

重い電子系超伝導体UPtは5Kで、数百程度のスピン相関を持つ反強磁性に転移することが中性子散乱等によって示されているが、NMRや比熱等の実験ではこの温度で異常は観察されず、ダイナミカルに揺らいでいる秩序状態ではないかと考えられていた。また超低温における比熱、熱膨張率の実験では20mK近傍で異常が観察され磁気転移の可能性が示唆されていた。そこで、UPtの反強磁性秩序について超低温での中性子散乱実験を行った。(0.501)反強磁性ピークの温度変化をmKの領域まで観察したところ、高温では5Kから300程度のスピン相関を持つ反強磁性状態ピークが観察され、さらに50mK以下で磁気ピークがシャープになり20mKで、resolution limitの反強磁性ピークが観察された。このことは20mKで長距離反強磁性状態に転移したことを意味する。

Ti-Ni系形状記憶合金の中性子照射損傷の回復

星屋 泰二; 高田 文樹; 近江 正男; 後藤 一郎; 安藤 弘栄

日本金属学会誌, 56(5), p.502 - 508, 1992/00

http://joi.jlc.jst.go.jp/JST.Journalarchive/jinstmet1952/30.502

二種類の照射温度(323及び520K)で最大速中性子フルエンス10mまで中性子照射し、さらに照射後に523K以上の温度で焼鈍したTi-Ni系形状記憶合金の変態特性及び変形挙動を電気抵抗測定及び引張試験によって調べた。323Kで照射した場合、照射の影響は大きく、Ti-Ni系合金のM温度は、10dpa以上の損傷で急激に低下した。520Kで照射した場合、M温度低下は小さく、損傷の影響は極めて小さかった。Ti-Ni系形状記憶合金の照射下状態は二つの相反過程、すなわち不規則化と規則化からなる。この合金では、520K照射によって、空孔などの欠陥移動が熱振動で助長され、規則化が不規則化よりも優勢になるため、損傷回復現象が起こる。照射下の規則-不規則化理論を用いて、この現象を温度、損傷及び損傷率の関連から説明し、損傷回復現象が起こるしきい温度が520Kであることを明らかにした。

-like diffraction anomaly in the premartensitic phase of AuCuZn alloy

永澤 耿*; 喜田 和枝*; 森井 幸生; 渕崎 員弘; 片野 進; 舩橋 達; H.R.Child*

Mater. Trans. JIM, 32(11), p.1011 - 1016, 1991/00

https://doi.org/10.2320/matertrans1989.32.1011

Heusler型結晶構造をもつ相AuCuZn合金について(H2/3,K2/3,L4/3)と(H2/3,K2/3,L4/3)の逆格子点にあわられるピーク状の回折ピークをX線と中性子を用いて調べた。このピークは不完全規則B相において、670KでHensler型規則構造へと変態する際の規則化を担う空孔が、ある種の規則配列をしたために起こることが判明した。この空孔は急冷処理によってHeusler型構造の中に凍結されると、ピーク状回折異常をもたらし、その後の昇温により空孔がなくなると、回折異常も消滅する。[111]LA、[112]TAフォノン分散関係の特徴も以上の結論を支持している。

Behavior of neutron irradiated Ti-Ni shape memory alloys

星屋 泰二; 田昭 治*; 伊藤 治彦; 伊丹 宏治; 高村 三郎

Proceedings of International Conference on Martensitic Transformations, p.685 - 690, 1986/00

優れた機能性を有するため原子力分野において様々な応用が期待されるTiNi形状記憶合金は、中性子照射等の照射特性が明らかでないことから、実用に供された例は少ない。原研JMTRでは初めてTiNi合金の中性子照射実験を行ない、新たに開発した遠隔操作型電気抵抗測定装置を用いて得られた電気抵抗測定及び低温引張試験データをもとにTiNi合金の変態特性や変形挙動に及ぼす中性子照射の影響を調べた。その結果、(1)変態点(Ms点)が照射と共に80K以下に低下した。 またマルテンサイト変態の前駆状態に対応する変態点(M's点)はMs点に比べ照射により受ける影響は少ない。(2)応力-歪線図から、破断応力及び破断歪は大きく変化し、1300~1700MPa,6~8%を示した。(3)形状記憶効果は、照射により示さなくなったが、530Kの焼鈍で回復した。以上のことから形状記憶合金の照射に対する感受性の大きさは、照射により生成した不規則領域が影響している。