強磁場下の高圧物性測定装置の開発と物性研究への応用

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近年、著しい技術革新により可能になった、超高温、超低温、高圧力、極強磁場などの極端条件下における物性研究が多くの貴重な研究成果をあげている。ことに上記極端条件の複合化、例えば、極端磁場と極低温といった、複合極端条件下の研究も試みられるようになりつつあり、物性研究の新局面を開くものとして注目されている。本研究の目的は、東北大学金属材料研究所超電導材料開発施設に設置されている強磁場発生装置に組み合わせ可能な高圧物性測定装置を開発し金属-絶縁体転移、磁気転移、重い電子系化合物等の研究への応用を行うことにある。1.高圧力・強磁場下磁化性質測定装置クランプ式Cu-Be製ミニチュア圧力試料容器(外径10mm、内径5mm、長さ40mm)を作り、23Hzの試料振動型磁化測定装置に装着し、圧力下磁化測定を行った。低温では圧力容器内に生ずる過電流のため、通常用いるロックインアンプでは位相のズレが大きく、測定不可能であったが、ウェーブメモリを用い、試料の有・無状態で信号を記録・積分し、その差をとることによって測定可能であることが判った。2.高圧力・強磁場下電気的製測定装置電気抵抗測定のため、容器外に導線を引き出すことができるクランプ式Be-Cu製圧力容(外径30mm、内径6mm、長さ60mm)を作製した。内部に試料とマンガニン抵抗圧力計を入れることができる。マンガニン線の電気抵抗の圧力係数を低温度まで測定、室温にて圧力をクランプしても低温における圧力が決定できるようになった。3.高圧力、強磁場下交流帯磁率測定装置については、現在、圧力容器の設計を行っている。