ウラン化合物の磁性と超伝導の研究

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UPt_3、URu_2Si_2のアクチナイド化合物で磁気秩序相と超伝導相の共存がμSR、中性子散乱の実験により指摘されている。重い粒子系における磁性と超伝導の共存は等方的なBCS型超伝導とは異なり新しい型の超伝導の可能性があり、その発生機構に興味がもたれている。U化合物はCeと異なり、f電子2個あるいは2個以上あり、f電子の基底状態を明らかにする事がU化合物の磁性及び超伝導発生機構を明らかにする上で重要である。本研究では100K以上の高温でKondo効果が観測され、また磁性と超伝導の共存が最も確かであるURu_2Si_2について比熱、帯磁率測定を中心に、反強磁性転移温度の不純物効果も含め研究を行った。(1)URu_2Si_2中のUのf電子のエネルギー準位磁性原子のイオン半径と結晶単位胞の体積との関係から、Uは4価であり5f^2を仮定した。30K付近のshottky型の比熱は基底一重項励起二重項とし、そのエネルギー間隔を85Kとして実験結果がよく説明される。この仮定で帯磁率、電気抵抗の50K付近の急激な変化及び強磁場磁化過程の40T付近のjumpも説明できることを示した。(2)磁気秩序相がSDWなのか局在f電子の反強磁性相なのかに関する研究U(Ru_<1-X>T_X)_2Si_2(T=Rh、Mo)についてRh、MoでRhを一部置換することにより、反強磁性転移温度(T_M)が結晶のC軸方向の変化に対応しており、T_Nに関与する状態密度とT_Nに相関があることを示した。