ネオジム化合物における磁気的な2チャンネル近藤効果の実験的検証

钕化合物磁性双通道近藤效应的实验验证

• 批准号: 21J12792
• 负责人: 山本 理香子
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12792/
• 关键词: 強相関電子系; 磁性; 低温物性; 2チャンネル近藤効果; 非フェルミ液体; 中性子散乱

本研究では，立方晶カゴ状化合物NdCo2Zn20およびNd希薄系Y1-xNdxCo2Zn20における2チャンネル近藤効果の可能性を探るため，以下の実験を行った。(1) NdCo2Zn20の単結晶中性子回折データの解析を行い，磁気構造と磁気モーメントの大きさを決定した。先に行った粉末試料を用いた中性子回折実験では，磁気反射の強度が弱く，磁気構造の同定には至っていなかった。そこで，前年度，単結晶を用いた実験を日本原子力研究機構JRR-3の三軸中性子分光器T1-1(HQR)において実施した。3He冷凍機を用いて最低温度0.3 Kまで実験を行ったところ，伝搬ベクトルk = (0.5 0.5 0.5)の磁気反射を観測した。解析の結果，磁気モーメントはup-up-down-downで配列しており，大きさは結晶場基底状態から予想される値よりも小さくなっていることがわかった。同型構造のNdRh2Zn20も同様の磁気構造を有するが，モーメントは計算値と一致している。したがって， NdCo2Zn20では磁気的な揺らぎによりモーメントが収縮していることが示唆される。(2) 日本原子力機構JRR-3の高分解能冷中性子三軸分光器C1-1(HER)にて，粉末試料を用いた非弾性中性子散乱実験を行った。実験では，3He冷凍機を用いて0.7 Kまで測定し，ロトン励起と0.5 meV以下でストークス・アンチストークス散乱を観測した。今回観測された非弾性スペクトルが現れるエネルギーは，電気抵抗率が2チャンネル近藤効果の理論計算に従う温度変化を示す温度領域と一致している。以上の結果について，原著論文1本と国際会議の議事録1件の論文にまとめ，国際学会で2件，国内学会で1件の発表を行った。

In this study, we explored the possibility of the cubic crystal compound NdCo2Zn20 and Nd thin film Y1-xNdxCo2Zn20. The results are as follows: (1)The analysis of NdCo2Zn20 single crystal neutral phase is carried out, and the magnetic structure and magnetic phase are determined. In the first place, the powder sample is used in the middle of the reflection, the intensity of the magnetic reflection is weak, and the magnetic structure is constant. In the past year, the three-axis neutral beam splitter T1-1(HQR) of the Japan Atomic Energy Research Agency (JRR-3) has been implemented. 3He refrigerator is used in the lowest temperature of 0.3 K, and the magnetic reflection is measured. As a result of the analysis, the magnetic field is changed from up-up-down-down to alignment, and the crystal field base state is changed from large to small. NdRh2Zn20 isotype structure has the same magnetic structure, and the calculation value is consistent. NdCo2Zn20 is a magnetic material. (2)JRR-3 high resolution energy neutral ion tri-axial spectrometer C1-1(HER), powder sample for use in neutral ion scattering 3He freezers are measured at 0.7 K and below 0.5 meV This paper presents the results of theoretical calculation of electrical resistivity and temperature variation. The above results include 1 original paper, 1 international conference proceedings, 2 international societies, and 1 domestic society presentation.

项目成果

単結晶中性子回折によるNdCo2Zn20の磁気構造の研究

单晶中子衍射研究NdCo2Zn20磁结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 山本理香子;岩佐和晃;大山研司;鬼丸孝博
• 通讯作者: 鬼丸孝博

Neutron scattering study of crystalline electric field level schemes and magnetic structures of caged compounds NdTr2Zn20 (Tr = Co, Rh, Ir)

笼状化合物 NdTr2Zn20 (Tr = Co、Rh、Ir) 晶体电场水平方案和磁结构的中子散射研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Rikako Yamamoto;Yasuyuki Shimura;Kazunori Umeo;Toshiro Takabatake;Francoise Damay;Jean-Michel Mignot;Duc Le;Davashibhai T. Adroja;Takahiro Onimaru
• 通讯作者: Takahiro Onimaru

Magnetic structure of an antiferromagnet NdRh2Zn20 investigated by powder neutron diffraction

通过粉末中子衍射研究反铁磁体 NdRh2Zn20 的磁结构

• DOI: 10.1088/1742-6596/2164/1/012053
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: R. Yamamoto;Y. Shimura;K. Umeo;T. Takabatake;F. Damay;J.-M. Mignot;T. Onimaru
• 通讯作者: T. Onimaru

Feasibility of Two-channel Kondo Effect in Diluted Nd Compounds Y1－xNdxCo2Zn20 for x < 0.1

x < 0.1 稀释 Nd 化合物 Y1－xNdxCo2Zn20 中双通道近藤效应的可行性

• 发表时间: 2022
• 作者: Rikako Yamamoto;Yasuyuki Shimura;Kazunori Umeo;Toshiro Takabatake and Takahiro Onimaru
• 通讯作者: Toshiro Takabatake and Takahiro Onimaru

RAL, ISIS施設(英国)

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