充填スクッテルダイト化合物の純良単結晶育成とドハース・ファンアルフェン効果測定

填充方钴矿化合物纯单晶的生长及德哈斯-范阿尔芬效应的测量

• 批准号: 13740223
• 负责人: 菅原 仁
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740223/
• 关键词: 充填スクッテルダイト; 強相関電子系; 熱電物質; 純良単結晶; ドハース・ファンアルフェン効果; フェルミ面; 電子輸送効果; 磁性

充填スクッテルダイト型構造を持つ希土類化合物RT_4X_<12>(R=希土類、T=Fe,Ru,Os、X=P,As,Sb)で見られる種々の異常物性について、純良単結晶を用い研究を行いました。それらを整理すると以下のようになります。1.PrFe_4P_<12>の異常な秩序状態と重い電子状態。2.重い電子超伝導PrOs_4Sb_<12>の電子状態3.重い電子半金属CeRu_4Sb_<122>の電子輸送特性特に、最も興味が持たれているPrOs_4Sb_<12>について本研究で明らかになったことは以下の通りです。(1)これまでの報告では重い電子の証拠として比熱の結果のみでしたが、本研究ではドハース・ファンアルフェン効果から、その重い電子の有効質量を直接明らかにしました。また、フェルミ面も同定しPrOs_4Sb_<12>の4f電子は局在していることを明らかにしました。(2)一方、磁場中比熱や磁気抵抗の測定から、4.5T以上で新たな磁場誘起の秩序相を発見しました。この秩序相は中性子散乱実験等から四重極子秩序相ではないかと考えられています。(3)最も興味深いのはこの物質が持つ異常な超伝導状態です。Sb-NQRの測定や熱伝導度の測定等から、これまでのCeやUを含む重い電子超伝導の性質とも異なることが明かとなりました。現在のところ結晶場の基底状態はまだ決定されていませんが、Pr^<3+>イオンの結晶場基底状態が非磁性の二重項である場合には、四重極子が存在するので、四重極子揺らぎを介した超伝導機構が実現されている、はじめての物質ではないかと考えられています。

The study of rare earths RT_4X_<12>(R= rare earths, T=Fe,Ru,Os, X=P,As,Sb) with filling-type structure has been carried out. The following is a list of the most important things to do. 1. PrFe_4P_<12>is in abnormal order state and heavy electron state. 2. 3<12>. The electron transport properties of heavy electron semimetal CeRu_4Sb_<122>are particularly interesting<12>. (1)This paper reports the evidence of heavy electrons and the results of specific heat. This study shows that heavy electrons have direct mass. In the future, the electronic system will be stable and stable<12>. (2)Measurement of specific heat and magnetic resistance in a square magnetic field, and detection of order phase induced by a new magnetic field above 4.5T The order phase is opposite to the order phase. The order phase is opposite to the order phase. (3)The most interesting thing is that the substance is in an abnormal state of conduction. Sb-NQR measurement, thermal conductivity measurement, etc., including heavy electron superconductivity properties The base state of the crystal field is determined by the non-magnetic double term. In the case of quadrupole, quadrupole and dielectric superconductivity, the substance is determined by the non-magnetic double term.

项目成果

L.Keller: "Stuructural and Magnetic Properties of RFe_4P_<12> (R=Pr, Nd) Studies by Neutron Diffraction"Journal of Alloys and Compounds. Vol.323&324. 516-519 (2001)

L.Keller：“通过中子衍射研究 RFe_4P_<12> (R=Pr, Nd) 的结构和磁性”合金与化合物杂志。

Y.Nakanishi: "Elastic Constants of PrFe_4P_<12> in Magnetic Fields"Physical Review B. Vol.63. 184429-1-184429-6 (2001)

Y.Nakanishi：“磁场中 PrFe_4P_<12> 的弹性常数”《物理评论 B》第 63 卷。

T.Miyahara: "MCD Study on Materials without Magnetic Order"Journal of Physical Society of Japan. Vol.70 No.10. 2977-2981 (2001)

T.Miyahara：“无磁序材料的MCD研究”日本物理学会杂志。

Y.Aoki: "Thermodynamical Study on the Heavy-Fermion Superconductor PrOs_4Sb_<12> Evidence for Field-Induced Phase Transition"Journal of Physical Society of Japan. Vol.71No.9. 2098-2101 (2002)

Y.Aoki：“重费米子超导体PrOs_4Sb_<12>场致相变证据的热力学研究”日本物理学会杂志。

T.D.Matsuda: "Pressure Effect on the Magnetic Properties in PrFe_4P_<12>"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. Vol.226-230. 66-67 (2001)

T.D.Matsuda：“压力对 PrFe_4P_<12> 中磁性的影响”《磁性与磁性材料杂志》。