5f系ホウ素炭化物の強い磁性と超伝導

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本研究の目的は、我々が最近見いだしたウラン層状化合物UT_2B_2C(T=Ni,Rh)の異常に強い磁性の起源、及びトリウム化合物ThNi_2B_2C,ThPt_2B_2Cの超伝導特性を明らかにすることであった。この為に以下のような研究を行ない、新たな知見を得た。(1)参照物質としてセリウムを含むCeRh_2B_2Cを合成した。その磁気測定からこの化合物が非磁性の価数揺動系である事を見いだし、Ceの4f電子もRhの4d電子と強く混成する事を明らかにした。(2)ThNi_2B_2CとThPt_2B_2Cのトンネル分光によって、超伝導ギャップの温度変化を測定した。測定結果はBCS理論の結果に良く一致したので、通常の電子-格子相互作用によって超伝導が実現していると判断された。(3)ThNi_2B_2C中の^<11>B核の核磁気緩和の測定が姫路工大の小原研究室と共同で行われた。超伝導転移温度6.5K以下での緩和時間はBCS超伝導体の場合とはかなり異なるが、その原因は掴めていない。(4)赤外線加熱炉を用いた浮遊帯法によってUNi_2B_2Cの単結晶育成を試みた。ところが、出発原料のウランの純度が良くなくないために、育成中に表面が酸化されてしまった。良質なウラン原料が入手でき次第、再度結晶育成を試みる予定である。(5)15Kの超伝導転移温度を持つYNi_2B_2CにUを不純物として入れたY_<1-x>U_xNi_2B_2Cの多結晶試料を作製した。その超伝導特性がウラン濃度と共にどの様に変化するかを交流帯磁率と比熱の測定によって現在研究している。