極端条件下での中性子分光実験によるYbモノプニクタイドのスピン相関の研究

极端条件下Yb单磷族化合物自旋相关性的中子能谱实验研究

基本信息

批准号：
07740277
负责人：
大山研司
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740277/
关键词：
中性子分光高濃度近藤効果 Ybモノプニクタイドスピン相関

项目摘要

YbモノプニクタイドYbX(X=N,P,As)は「少数キャリアー近藤物質」等と呼ばれ、その特異な物性は、近年非常に注目され、精力的に研究が行われている。特に、少数キャリアー系での低温でのスピン相関の解明は、非常に興味ある問題である。これまでの筆者らの実験により、YbXにおいて転移点よりかなりの高温から、転移点以下での磁気秩序とは異なる別のスピン相関の発達がみられた。この特異なスピン相関が、転移点近傍でどのようにふるまうかを明らかにする事は、この系の理解に非常に重要な意味を持つ。そこで、本研究では、超低温での中性子分光実験により、YbXでの低温でのスピン相関の発達を明らかにすること、とくに単結晶試料を用いた磁気励起測定により、YbXの転移点近傍でのスピンの空間相関を明らかにする事を目的し、実験を行った。試料は、東北大理学部で作成された高品質単結晶試料を用いた。測定は日本原子力研究所に設置された高分解能三軸型中性子分光器HERを用いた。本研究の結果、YbAs単結晶での実験では、転移点以下で長距離秩序が実現する(1,0,0.5)を中心として、全ブリリアンゾーンに広がる非常にブロードな磁気散乱を転移点以上で観測している。さらに、(1,0,0.5)では半値半巾0.3meVのシャープなエネルギースペクトルが観測されるのに対し、(1,0,0)では半値半幅1.1meVの非常にブロードなスペクトルが観測されている。この事から、転移点以上のスピン相関に2種類あるのではないかと予想している。この点を明らかにできれば、YbXの特徴である秩序状態での磁気モーメントの収縮などの現象を、2種類のスピン相関の競合によって理解できる可能性がある。そこで、今回の実験により、転移点を含む0.1〜20Kの温度領域での、(1,0,0.5)、(1,0,0)およびその周辺でのスピン相関の移り変わりを明らかにする事で、少数キャリアー系YbXの低温物の理解に重要な情報が得られると考えている。

YB monopnictide YBX（X = N，P，AS）被称为“少数族携带者Kondo材料”，其独特的物理特性近年来吸引了很多关注，并正在积极研究。特别是，在少数载体系统中低温下阐明自旋相关是一个非常有趣的问题。我们以前的实验表明，在YBX中，不同的自旋相关性不同于明显高于过渡温度的过渡温度以下的磁序。理解该系统非常重要的是要阐明这种奇异的自旋相关性如何在过渡点附近。因此，在这项研究中，我们进行了一项实验，目的是通过中子光谱实验在超低温度下阐明在低温下YBX在YBX上的发展，并旨在阐明YBX过渡点附近旋转的空间相关性，尤其是使用磁性激发测量，使用单晶样品。该样品是由Tohoku大学科学学院制作的高质量单晶样品。使用高分辨率三轴中子光谱仪安装在日本原子能研究所，进行了测量。这项研究的结果是，在使用YBAS单晶的实验中，在过渡点上方观察到非常宽的磁散射，分布在所有亮区，重点是在过渡点（1,0,0.5）以下实现的远距离顺序（1,0,0.5）。此外，（1,0,0.5）观察到半宽为0.3 meV的锋利能量光谱，（1,0,0）观察到非常宽的光谱，半宽为1.1 meV。基于此，我们希望在过渡点上方有两种类型的自旋相关性。如果可以澄清这一点，则可以通过两种类型的自旋相关性之间的竞争来理解YBX的特征现象，例如有序状态下的磁矩收缩。因此，我们认为，通过揭示（1,0,0.5），（1,0,0）及周边区域的自旋相关性变化在0.1至20K的温度范围内，包括过渡点，我们可以获得重要信息，以了解了解少数载体YBX的低温。