X線磁気回折による希土類元素のスピンおよび軌道磁気モーメントの異方性の研究

X射线磁衍射研究稀土元素自旋和轨道磁矩各向异性

• 批准号: 07454086
• 负责人: 伊藤 正久
• 金额: $ 3.39万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07454086/
• 关键词: X線磁気散乱; X線磁気回折; 磁気形状因子; スピン磁気モーメント; 軌道磁気モーメント; 異方性; 希土類; 磁気コンプトン散乱

(1)X線磁気回折実験用の試料冷凍機を整備し、性能の評価を行なった。任意の温度が短時間で得られるように、ヘリウム循環型冷凍機を採用した(到達温度は20K)。この型の冷凍機は、冷凍機本体からの振動が試料へ伝搬し精密なX線回折実験には適用できない場合があるが、本冷凍機では本体と試料支持部の間に除振機構(熱伝導性緩衝機構)を設置し、試料部位での振動振幅が数ミクロン(除振機構がないときは数十ミクロン)に抑えられた。これにより、平行性の極めて高い放射光でも低温X線回折実験が可能となり、キュリー温度が20K以上にある任意の強磁性体を対象とした高精度のX線磁気回折実験が可能となった。(2)今回新たに、X線磁気回折実験が行なえるよう実験ステーションBL3C_2を改造・整備した。2種類の単結晶試料(FeとUFe_2)を用いた実験を行ない、以下の結果を得た。(UFe_2は希土類とFeの代表的な金属間化合物相(ラベス相)に属するものである。1.Feについて;(a)磁気形状因子をk(=sinθ/λ)の大きい領域(k=2Å^<-1>)まで初めて正確に測定することができた(従来はk=1Å^<-1>までのデータしかなかった)。(b)(hhO)面と(hhh)面の二つの系列の磁気形状因子を測定し比較したところ、高k領域でも異方性が観測された。(c)新たにk=2Å^<-1>までのバンド計算を行ないFeの磁気形状因子を求めた。計算結果は今回の実験結果と非常によい一致を示した。2.UFe_2について;X線磁気回折実験を20Kで行ない、現在実験結果を解析中である。UFe_2については磁気コンプトン散乱実験も行なっており、両者の結果からUFe_2のスピンおよび軌道磁気モーメントの詳細が明らかにされることが期待される。UFe_2では今回は(hhh)面の一つの系列しか測定できなかったが、今後(hOO)面,(hhO)面と測定を増やし、磁気形状因子の異方性を調べる予定である。

(1)X The equipment and performance evaluation of the sample refrigerator used in the linear magnetic field test were carried out. Any temperature for a short period of time can be obtained by using a circulating refrigerator (reaching temperature of 20K). The refrigerator of this type is equipped with a vibration elimination mechanism (thermal conductivity buffer mechanism) between the refrigerator body and the sample support part, and vibration amplitude of the sample part is suppressed. For example, parallel X-ray radiation at low temperatures is possible for arbitrary ferromagnetic materials at temperatures above 20K. (2)Now, the new X-ray magnetic resonance imaging system is in operation, and the BL3C_2 system is in operation. 2 kinds of crystalline samples (Fe and UFe_2) were used in the experiment, and the following results were obtained. (UFe The intermetallic compound phase represented by rare earths and Fe belongs to the category of intermetallic compounds. 1. Fe is the most important element;(a) the magnetic shape factor k(=sinθ/λ) and the large domain (k=2 ^<-1>) are determined correctly at the beginning (k=1 ^<-1>). (b) Measurement of magnetic shape factors of two series of (hhO) and (hhh) planes (c)New <-1>calculation of magnetic shape factor for Fe with k=2 The results of the calculation are very consistent. 2. UFe_2 is in the middle of the analysis; X-ray magnetic backscattering is at 20K. UFe_2 magnetic field scattering and scattering are expected to result in UFe_2 magnetic field scattering and orbit magnetic field scattering. UFe_2 is a series of measurements of the present (hhh) plane, the future (hOO) plane, the measurement of the (hhO) plane, and the adjustment of the anisotropy of the magnetic shape factor.