ウラン・ニッケル・錫化合物の電子構造と磁性

铀、镍、锡化合物的电子结构和磁性

• 批准号: 02216207
• 负责人: 竹ヶ原 克彦
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02216207/
• 关键词: ウラン・ニッケル・錫; 半導体ー金属転移; 反強磁性秩序; 電子構造; バンド理論; ウラン・ニッケル・アンチモン; セリウム・金・アンチモン

ウラン・ニッケル・錫化合物中で1:1:1の組成比を持つUNiSnは、反強磁性秩序と共に半導体(常磁性)ー金属(反強磁性)転移を示すことから多くの興味を集めている。結晶構造はMgAgAs型で、ウランと錫がNaCl型構造をなし、この構造中最も大きな隙間の位置(1/4,1/4,1/4)にニッケルが入り込んだ構造である。この様な結晶構造の特殊性が、この系の電子構造にそのまま反映している。バンド計算によると、参照系ThNiSnの電子構造の基本はNaCl型希土類もしくはアクチナイド・モノプニクタイトと同様のものである。価電子帯はSnー5p軌道とNiー3d軌道との混成により結合・反結合バンドよりなり、これらの中心にNiー3dの非結合バンドが位置し、Thから4個の電子が流れ込みすべて占有される。伝導帯の底にいるThー6dバンドがNiー3dとの混成により押し上げられギャップが生じ、系は半導体になる。UNiSnの場合は、バンド計算によるとUの5fバンドがフェルミ準位近傍に位置し金属となり実験結果に反することから、UはThと同様+4価で存在し且つ5f状態は局在している。この様なモデルでこの系の磁性と伝導の異常が説明される。最近やはりウラン三元系U_3Ni_3Sb_4が半導体となることから、ギャップ生成の起源が興味を集めている。結晶構造の特徴は、UとSbがウラン系で良く知られたTh_3P_4型構造をなし、やはりこの構造中最も大きな隙間の位置にNiが入り込んだ構造である。UNiSnの場合と同様Sbー5p軌道よりなる価電子帯の中央にNiー3dバンドが位置し、伝導帯の底にいるUー6dバンドがやはりNiー3dとの混成により押し上げられギャップが生じる。同じ機構が同じ結晶構造を持つ希土類化合物Ce_3Au_3Sb_4等でも生じていることがバンド計算の結果より明らかになった。

In tin compounds, the composition ratio of 1:1:1 is maintained, and the antiferromagnetic order and common semiconductor (permanent magnetism)-metal (antiferromagnetic) transition are indicated. Crystal structure is MgAgAs type, tin type and NaCl type structure, and the position of the largest gap in this structure is (1/4, 1/4, 1/4). The particularity of crystal structure and the reflection of electronic structure of this system. The electronic structure of the reference system ThNiSn is basically the same as that of the NaCl type rare earth. The electron band Sn-5p orbitals and Ni-3d orbitals are combined and anti-combined, and the center Ni-3d is uncombined. The bottom of the conductor is the 6d, the Ni 3d and the hybrid are the top, the semiconductor is the bottom. In the case of UNiSn, the calculation results in the presence of the same +4 and the 5f state is in the vicinity of the metal position. The magnetic properties of the system are explained in detail. Recently, the ternary system U_3Ni_3Sb_4 has become a semiconductor. The characteristics of crystal structure are well known. The structure of Th_3P_4 type is located in the largest gap between the two structures. In the case of UNISn, the same Sb-5p orbital is used in the center of the electron band, Ni-3d is used in the middle of the conduction band, U-6d is used in the middle of the conduction band, Ni-3d is used in the hybrid, Ni-3d is used in the upper part of the conduction band, Ni-3d is used in the middle of the conduction band, Ni-3d is used in the middle of the conduction band, Ni-3d is used in the middle of the conduction band, and Ni-3d is used in the hybrid. The results of calculation show that Ce_3Au_3Sb_4 and Ce_3Au_3Sb_4 have the same crystal structure.

项目成果

K.Takegahara: "Nature of Doped Electrons in Nd_<2ーx>Ce_xCuO_4.II.Electronic Band Structures of Nd_2CuO_4 Type LathCuO_4" Journal of Physical Society of Japan.

K.Takegahara：“Nd_<2ーx>Ce_xCuO_4.II.Electronic band Structures of Nd_2CuO_4 Type LathCuO_4”中掺杂电子的性质，日本物理学会杂志。

K.Takegahara: "Electronic Band Structure of YbInCu_4 and LuInCu_4" Journal of Physical Society of Japan. 59. 3299-3306 (1990)

K.Takegahara：“YbInCu_4 和 LuInCu_4 的电子能带结构”日本物理学会杂志。

K.Takegahara: "Thermodynamic Properties of the Kondo State" Physica. B163. 216-218 (1990)

K.Takegahara：“近藤态的热力学性质”物理学。

K.Takegahara: "Electronic Band Structure of Th_3Ni_3Sb_4 and Th_3X_4(X=P,As,Sb)" Journal of Physical Society of Japan. 59. 4394-4404 (1990)

K.Takegahara：“Th_3Ni_3Sb_4 和 Th_3X_4(X=P,As,Sb) 的电子能带结构”日本物理学会杂志。

T.Kasuya: "The Magnetic Phase Transitions in CeーMonopnictides,Strong pーf Mixing Effect" Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 90&91. 389-392 (1990)

T.Kasuya：“CeーMonopnictides 中的磁相变，强 pーf 混合效应”《磁性与磁性材料杂志》90&91 (1990)。