極低温下で作動する印加磁場方向可変型精密磁化測定装置の開発

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結晶の純良化・種々の物性測定によって,重い電子系超伝導体は非BCS的でその超伝導ギャップは波数空間で異方的であることが明らかになったが,対波動関数(秩序パラメータ)などの詳細については未だに不明な点が多い・この超伝導相を解明することを非常に困難にしている一因として,重い電子系化合物の特性温度が非常に低いために,秩序相での熱力学的物理量の精密測定を行いにくいということが挙げられる.一般に重い電子系磁性体・超伝導体の磁気・超伝導特性はきわめて異方的であり,通常の異方的有効質量モデルから帰結される予想と異なる実験結果が得られる可能性が強い.本研究では,試料の入れ替えなしに印加磁場方向を変化させ,極低温下での精密磁化測定を連続的に行い,異方性を調べることのできる磁化測定装置の開発を目的とした.精密磁化測定装置の心臓部には,これまで我々が開発してきたキャパシタンス式ファラデー磁力計の原理を用いることにし,現在小型化しているところである.また,研究室保有のスプリット型超伝導磁石に磁場勾配コイルを装着し,自然磁場勾配を用いないファラデー法による磁化測定も行えるようにした.また,この測定装置にあうように液体ヘリウム用デュワーを購入し,測定システムを改造した.一方,装置がまだ立ち上がっていないため,従来の装置(測定ごとに試料の入れ替えが必要)を用いて重い電子系超伝導体UPt_3およびUPd_2Al_3単結晶の磁化測定を磁場印加方向を変えて精密に行ない,磁化曲線および上部臨界磁場の印加磁場方向依存性を調べ,完成予定の磁化測定装置がきちんと作動しているかどうか判断する基礎データとした.