X線磁気散乱による希土類-遷移金属合金の磁気相転移に関する研究

X射线磁散射研究稀土过渡金属合金的磁相变

• 批准号: 03J10403
• 负责人: 宮川 勇人
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J10403/
• 关键词: X線磁気吸収; 磁気円二色性; MCD; 磁気相転移; 希土類-鉄ガーネット

希土類-遷移金属磁性体の中でも特に、温度・磁場・圧力といった外的因子により磁気構造が変化していく系について、放射光X線を用いた磁気散乱・磁気吸収の実験手法を用い、電子構造とマクロ磁気特性の相関を研究した。以下に主な実績を示す。(1)高輝度光科学研究センター(SPring8/JASRI)において、合金試料の作製・評価・実験までの流れを円滑に行うことを目的とし、プラズマアーク溶融炉の立ち上げ及び石英管真空封止装置の整備を行った。多元素磁性合金の融解合成後、速やかに真空封入、熱処理を行うことが可能とした。(2)磁性材料の有力な測定手段として注目されている磁気円二色性(MCD)実験について、特に硬X線領域におけるMCDスペクトルと磁性電子のスピンとの相関を調査した。希土類-鉄ガーネット(Rare Earth-Iron Garnet ; R-IG)におけるRのL2吸収端でのMCDスペクトルの温度変化について解析し、スペクトルに含まれるRからの寄与がR-IGのR副格子磁化に相当することを示した。(3)R-IGはRが重希土類の場合、特定温度での磁場印加により磁気モーメントが傾斜配向することがわかっている。この系のR副格子を軽希土類と重希土類の任意の比率で合成した試料を作製することにより磁気構造転移のメカニズムの解明、制御を狙った。回転式イオンビームスパッタ装置によりR-IG薄膜試料の作製を試み、比較的単相に近い組成のR-IG薄膜を得ることに成功した。(4)強磁性合金CeFe_2M_<1-x>(M:遷移金属)の低温での反強磁性-強磁性転移過程における磁気モーメントの変化を調査することを目的とし、M-Co, Ti, Cu, Mnについてアーク溶融法およびマグネトロンスパッタ法にて作製を行った。M=Coの試料について磁気吸収実験を行い、Co元素がCeの磁気モーメントの軌道成分に影響を及ぼしている結果を得た。

Study on the correlation between magnetic properties and electronic structure of rare earth-migrating metallic magnetic materials in terms of temperature, magnetic field, pressure and external factors, magnetic structure transformation, magnetic scattering and magnetic absorption techniques for radiation X-ray applications. The following is a summary of the main achievements. (1)High brightness optical science research center (SPring8/JASRI), alloy sample production, evaluation, implementation of the flow of materials, the purpose of the melting furnace, and quartz tube vacuum sealing device equipment equipment, the maintenance of the equipment. After melting and synthesizing multi-element magnetic alloy, vacuum sealing and heat treatment can be carried out. (2)Magnetic materials powerful measurement means and attention to the magnetic dichroism (MCD) in the field of magnetic materials, especially hard X-ray field, and the correlation between MCD and magnetic electron. Rare Earth-Iron Garnet (R-IG) is a rare earth-iron compound that contains R and R-IG. (3)R-IG is not suitable for heavy earth type occasions, magnetic field at specific temperature, magnetic field, tilt alignment, etc. This system of R sublattice is composed of any ratio of rare earth to heavy earth, and the sample is prepared according to the magnetic structure shift. R-IG thin film samples were successfully prepared by using the reverse phase test equipment and comparing the single phase composition of R-IG thin film. (4)Investigation on the Transformation of Ferromagnetic Alloy CeFe_2M_<1-x>(M: M) during the Antiferromagnetic-Ferromagnetic Transition Process at Low Temperature. M=Co in the sample magnetic absorption behavior, Co element Ce in the magnetic absorption behavior of orbital composition and the results were obtained.

项目成果

Hayato Miyagawa, Naomi Kawamura, Motohiro Suzuki: "Temperature Dependence of the Rare-Earth Sublattice Magnetic Moments in R_3Fe_5O_<12> (R=Sm, Gd, and Dy) investigated by X-ray Magnetic Circular Dichroism"Transaction of the Materials Research Society of

Hayato Miyakawa、Naomi Kawamura、Motohiro Suzuki：“通过 X 射线磁圆二色性研究 R_3Fe_5O_<12>（R=Sm、Gd 和 Dy）中稀土亚晶格磁矩的温度依赖性”材料研究学会汇刊