高圧下のNMRによる高密度近藤系超伝導体の研究

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強い相関効果をもつf電子が関与した特異な超伝導体Ce【Cu_2】【St_2】,U【B_(13)】等が、発見され注目を集めている。これらの系では伝導電子と局在4f電子が束縛状態を形成しフェルミ液体的状態となり、従来の超伝導では見られなかった特異な特性が現われる。BCS理論の枠内で説明出来るのか、新しいタイプのものなのかは、実験的に明かにすべき重要な課題である。本研究においては、高圧低温下でパルスNMRにより、NMRおよびPQR(四重極共鳴)を観測し、主にCuの核磁気緩和時間等を測定し、理論モデルとの比較検討をおこなうことを目的としている。従来までに開発して来た高出力パルスNMR装置と、BeCu製クランプ型マイクロボンベを用いた高圧パルスNMRプローベを作製し、安定的に10Kbarに到る高圧を加え、かつ〜0.6Kまで測定可能な実験装置を製作した。高圧ボンペの構造上 NMRコイルは軸上の向きをとり、これに垂直な磁場が必要となるので、内径の大きな(40φ)ヘルムホルツタイプの超伝導磁石を購入しNMR測定が可能となった。典型的Dense Kondo物質であるCe【Cu_6】において5本のPQR lineを3〜12MHzの間に発見し(3本は既に発見されていたが)その【T_1】は圧力とともに長くなることを見出した。又PQR lineの位置も圧力により変化し、d-f混成の大きさが変化していることを結論した。Spin-Spin緩和時間【T_2】は圧力に対しヒステリシスを示し、Ce化合物において圧力に対し不安定であることが示された。Ce【Cu_2】【Si_2】においてもNMR,PQR観測をおこない、【T_1】が圧力とともに長くなることがわかり、低温での【T_1】T=constの値が大きくなり4f bandの拡がる事を示している。【^3He】温度での超伝導状態の圧力依存性は現在のところ十分な測定が出来ていなく、今後の測定に期待される。