Study of bond-frustration effects in medium- and high-entropy substances using ultrasound

点击翻译按钮获取中文摘要

カンター合金系中エントロピー合金CrxCoNi (x = 0.5-1.2)について、単結晶および多結晶を用いた超音波音速測定を行った。CrxCoNiはCr組成xで制御される強磁性量子臨界性がx ~ 0.8で発現するランダム磁性体であるが、量子臨界性を示すCr0.8CoNiにおいては磁場印加により量子臨界相からフェルミ液体相へのクロスオーバーが生じることが知られている。本研究での実験の結果、Cr0.8CoNiにおいて磁場誘起の量子臨界相－フェルミ液体相クロスオーバーに由来する弾性異常が観測された。スピネル酸化物AB2O4について、AサイトあるいはBサイトを高エントロピー化した物質の多結晶合成を試みた。スピネル酸化物AB2O4は、Bサイトがパイロクロア格子を形成する典型的な幾何学的フラストレート磁性体の結晶構造を有するが、高エントロピー化により強いボンドランダムネスを導入することにより、幾何学的フラストレーションとボンドフラストレーションが競合・共存する磁性体が得られると期待される。本研究での実験の結果、高エントロピー型スピネル酸化物(Zn0.2Cd0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2)Cr2O4とZn(V0.2Cr0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2)2O4の単相多結晶の合成に成功した。これらの物質について磁化測定を行ったところ、前者は約50 Kでフェリ磁性転移を示し、後者は約30 K以下でスピングラス挙動を示すことがわかった。スピンクロスオーバー物質であるペロブスカイト酸化物LaCoO3について、単結晶を用いた超音波音速測定を行った。本研究での実験の結果、LaCoO3においてスピンクロスオーバーに伴うボンドフラストレーションの増強が生じていることを示唆する弾性異常が観測された。