充填スクッテルダイトにおける異常な電子状態の中性子・X線散乱による研究

利用中子和 X 射线散射研究填充方钴矿中的反常电子态

• 批准号: 04F04059
• 负责人: 岩佐 和晃
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04059/
• 关键词: 強相関電子系の物理; 充填スクッテルダイト; 中性子散乱; 放射光X線散乱; 重い電子状態; 金属-非金属転移; 磁気励起; Pr充填スクッテルダイト; 四重極秩序; 金属-絶縁体転移

充填スクッテルダイトのうち三価イオンあたり複数のf電子がイオンから供給される希土類元素を含む化合物では、重い電子状態の可能性・電子多極子秩序の相転移などが発見されている。これらの物質における電子状態を理解するため、希土類イオンあたり2個の4f電子が供給されるPr充填系および3個が供給されるNd充填系の物性を中性子散乱法および放射光X線散乱法により研究した。・PrFe_4P_<12>の重い電子状態と反強四重極秩序相転移が注目されている。これら特異な物性をもたらすPr 4f電子の基底状態を明らかにするため、相転移が抑制されたLa希釈系の磁気励起測定を試みた。1.6Kの低温まで磁気励起エネルギースペクトルは準弾性的にブロードであり、基底状態としてキャリアーと強く混成している4f電子状態が明らかとなった。また散乱断面積の定量的な評価を行ったところ、結晶場擬似四重項状態で近藤効果が強く効いているとするモデルとよく対応することがわかった。・PrRu_4P_<12>において63Kで金属から非金属的に相転移する時、二種類の異なるPrイオンの4f電子状態が周期配列することを非弾性中性子散乱と偏極中性子回折により明らかにしていた。さらに放射光X線共鳴散乱実験を実施したところ、Pr L_<III>吸収端近傍で同様の周期構造の観測に成功し、4f電子状態の変化が金属-非金属転移に伴って現れることを見いだした。・NdFe_4P_<12>は2Kで強磁性秩序転移を示すが、100K以下では高密度近藤効果物質のように電気抵抗の増大を示す系である。この物質の低エネルギー磁気励起測定を試みたところ、数meVの範囲に準弾性的な散乱強度が見られ、キャリアーとNd 4f電子の混成の可能性を得た。・NdOs_4Sb_<12>も0.9Kで強磁性転移を示しながら、大きな電子比熱係数をとる重い電子的な物質である。この物質を合成し、4f電子の結晶場分裂状態を中性子非弾性散乱法で調べた。23meVと30meVに明瞭な結晶場励起ピークを観測し、基本的に4f電子はNdに局在することが明らかとなった。・上記の成果を含む報告を強相関電子系国際会議SCES'05や日本物理学会などで行った。

The possibility of filling the electron state of rare earth elements in compounds containing rare earth elements and heavy electrons. The phase shift of electron multipole order. The electron state of the material is understood by the electron scattering method and the radiation X-ray scattering method. The electron state of the material is understood by the electron scattering method and the radiation X-ray scattering method. The electron state of the material is understood by the electron scattering method. PrFe_4P_<12>s heavy electron state and inverse strong quadrupole order phase shift are noticed. The magnetic excitation of the Pr4f electron system was determined by the phase shift suppression method. 1.6 K magnetic excitation starts to produce a mixture of electron states, substrate states and strong hybrid states. The quantitative evaluation of scattered area and quasi-quadruple state of crystal field PrRu_4P_2 <12>~ 63K, metal and nonmetal phase shift, two kinds of different Pr_4P_2 ~ 4F electron states, periodic alignment, non-neutral electron scattering, polarization, neutral electron reflection, light and light. In addition, the radiation X-ray resonance scattering <III>is carried out in the vicinity of the absorption end, and the periodic structure of the absorption end is successfully measured. The transformation of the 4f electron state is metal-nonmetal transition. NdFe_4P_<12>(10) shows a ferromagnetic order shift at 2K and an increase in the electrical resistance of high density Kondo materials below 100K. The low energy magnetic excitation of the substance was determined by measuring the scattering intensity of the quasi-static Nd 4f electrons. NdOs_4Sb_<12>(0.9K) Ferromagnetic shift is indicated by the specific heat coefficient of large electrons and heavy electrons. The synthesis of these substances, the splitting of the crystalline field of 4f electrons, and the non-scattering of neutral electrons are all regulated by the method of quantum physics. 23meV to 30meV crystal field excitation detection, basic 4f electron excitation The results of the above report include a report on the International Conference on Related Electronic Systems SCES'05 and the Japanese Physical Society.

项目成果

Electrical and magnetic properties of a single crystal UCu2Si2

• DOI: 10.1143/jpsj.74.1552
• 发表时间: 2005-05-01
• 期刊: JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 1.7
• 作者: Matsuda, TD;Haga, Y;Onuki, Y
• 通讯作者: Onuki, Y

Inelastic Neutron Scattering from CeOs4Sb12

CeOs4Sb12 的非弹性中子散射

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Phys.Soc.Jpn. 74(No.10)
• 作者: Changping Yang;K.Iwasa;et al.
• 通讯作者: et al.

Studies of unusual magnetic and electronic properties of the low-carrier system CeP by synchrotron X-rays

利用同步加速器 X 射线研究低载流子系统 CeP 的异常磁和电子特性

• 发表时间: 2004
• 期刊: Physica B 345
• 作者: M.Kohgi;K.Iwasa et al.
• 通讯作者: K.Iwasa et al.

p-f Hybridization Effect on the Metal-Nonmetal Transition in PrRu4P12

p-f杂化对PrRu4P12金属-非金属转变的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physica B : Condensed Matter (掲載決定済み)
• 作者: Lijie Hao;K.wasa 他11名
• 通讯作者: K.wasa 他11名

High-pressure X-ray diffraction study of PrFe4P12

PrFe4P12的高压X射线衍射研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physica B : Condensed Matter (掲載決定済み)
• 作者: D.Kawana;他6名;K.Iwasa;H.Sugawara
• 通讯作者: H.Sugawara