強磁性体のスピン揺らぎによる熱電特性増大の機構解明に関する研究

遍歴電子系の磁気秩序近傍の状態や弱い磁気秩序状態に付随する強いスピン揺らぎによって、様々な電子物性に特徴的な振る舞いが現れることが知られているが、多くは低温の現象である。しかし最近我々は、ホイスラー型化合物Fe2VAlに元素置換を行った系において、160 ～ 300 Kという比較的高い温度で弱い強磁性が発現し、その近傍でゼーベック係数がスピン揺らぎによって著しく増大される現象を発見した。この起源を明らかにするために、磁性や熱測定の磁場依存性を系統的な試料で行い、スピン揺らぎの定量的解析を行う。現在までに磁化測定により、強磁性転移温度がキャリア密度によって変化することを見出した。飽和磁気モーメントは、磁性原子あたり0.2～0.4 muBとなり、弱い強磁性が発現していることが示唆された。アロットプロットを行った結果、通常のM2乗プロットではなく、M4プロットにおいて良い直線線が得られることが明らかとなった。ゼーベック係数の測定では、キャリアの極性の調整により、スピン揺らぎによる増大の仕方が顕著に変化することが判明した。一方、強いスピン揺らぎを示す遍歴電子系の代表である立方晶ラーベス相化合物RCo2（Rは希土類）でも、ゼーベック係数がスピン揺らぎの影響を受けることが知られているが、我々はこのシリーズでYbCo2の良質試料を合成することに成功し、初めて物性を詳細に調べた。その結果、磁場によって磁気相転移が誘起されることが明らかとなった。この物質においては、ゼーベック係数には大きな異常が観測されなかった。これらの結果をもとにデータを詳細に解析し、スピン揺らぎの効果を解明するために、NMRのナイトシフト測定と緩和率測定、光電子分光測定を行っていく。

遍歴電子系の磁気秩序近傍の状態や弱い磁気秩序状態に付随する強いスピン揺らぎによって、様々な電子物性に特徴的な振る舞いが現れることが知られているが、多くは低温の現象である。しかし最近我々は、ホイスラー型化合物Fe2VAlに元素置換を行った系において、160 ～ 300 Kという比較的高い温度で弱い強磁性が発現し、その近傍でゼーベック係数がスピン揺らぎによって著しく増大される現象を発見した。この起源を明らかにするために、磁性や熱測定の磁場依存性を系統的な試料で行い、スピン揺らぎの定量的解析を行う。現在までに磁化測定により、強磁性転移温度がキャリア密度によって変化することを見出した。飽和磁気モーメントは、磁性原子あたり0.2～0.4 muBとなり、弱い強磁性が発現していることが示唆された。アロットプロットを行った結果、通常のM2乗プロットではなく、M4プロットにおいて良い直線線が得られることが明らかとなった。ゼーベック係数の測定では、キャリアの極性の調整により、スピン揺らぎによる増大の仕方が顕著に変化することが判明した。一方、強いスピン揺らぎを示す遍歴電子系の代表である立方晶ラーベス相化合物RCo2（Rは希土類）でも、ゼーベック係数がスピン揺らぎの影響を受けることが知られているが、我々はこのシリーズでYbCo2の良質試料を合成することに成功し、初めて物性を詳細に調べた。その結果、磁場によって磁気相転移が誘起されることが明らかとなった。この物質においては、ゼーベック係数には大きな異常が観測されなかった。これらの結果をもとにデータを詳細に解析し、スピン揺らぎの効果を解明するために、NMRのナイトシフト測定と緩和率測定、光電子分光測定を行っていく。