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ネプツニウム化合物の中性子散乱による研究

镎化合物的中子散射研究

基本信息

批准号：
16740212
负责人：
金子耕士
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

国内で初めてとなるNp化合物の非弾性散乱実験を、NpCoGa_5について行い、フォノンの分散関係を決定することに成功した。同じ結晶構造を有する一連の化合物、重い電子系超伝導体PuCoGa_5や、UCoGa_5についてもフォノンを測定し、3者の間で特定の光学フォノンブランチに、顕著な分散の違いが現れることを明らかにした。得られた結果について、理論計算との比較から、その違いに3者のf電子状態の違いが反映されている可能性が高いことを見出した。特異な2段転移を示す反強磁性体NpFeGa_5について、偏極中性子を用いた回折実験を行い、転移の詳細を明らかにした。これまでにNpFeGa_5は、T_N=118Kで伝播ベクトルq=(1/2 1/2 0)でNpの磁気モーメントがc面内に向くと共に、FeもNpと反強磁性結合した磁気モーメントを有する秩序構造をとることを明らかにしている。今回偏極中性子回折実験を行い、温度を下げていくとT^x=77Kで、伝播ベクトルは変化しないまま、磁気モーメントにc軸成分が現れるとともに、大きさが伸びること、すなわち磁気モーメントが主軸から外れてc面から〜20°程度傾く、極めて特異な磁気構造が実現していることを見出した。類似した転移及び磁気構造は、NpNiGa_5やNpRhGa_5でも実現していることを明らかにしている。これらの構造は磁気的には安定であるとは考えられず、その背景に軌道自由度が重要な役割を担っていることを示唆した。また残されていたNpPtGa_5についても、q=(0 0 1/2)で面内にモーメントの向いた磁気構造が実現していることを明らかにした。これまでに明らかにしたNpTGa_5で実現している多彩な磁気構造について、局在的な描像である、結晶場基底状態を反映した軌道自由度を考慮に入れることで、モーメントの向きが主軸から外れた特異な構造を含めて、系統的に説明がつくことが理論的に示された。この結果を踏まえ、今後これまでに例のない、遍歴5f電子系における軌道秩序の実証に向け、さらなる研究を展開していくことを予定している。

In China, the dispersion of Np compounds was determined successfully by NpCoGa_5 in the first place. A series of compounds with the same crystal structure, heavy electron system superconductors PuCoGa_5 and UCoGa_5 were determined, and three of them were occasionally determined. The results obtained are compared with the theoretical calculations and the electronic states are reflected in the theoretical calculations. Specific two-stage shift shows antiferromagnetic NpFeGa_5, polarization neutrals, and the details of shift. NpFeGa5 = T_N=118K, Np = q=(1/2 1/2 0), Np = 0, Np = 0. In the present case, the polarization of the sub-reflection is carried out in the middle, the temperature is reduced to T^x=77K, the polarization is changed, the magnetic field is changed, and the c-axis component is displayed in the middle, the magnetic field is expanded, and the magnetic field is changed from the main axis to the outer c-plane to a degree of inclination of ~ 20°, and the magnetic field is changed in the middle. The structure of NpNiGa_5 and NpRhGa_5 is similar to the structure of NpNiGa_5 and NpRhGa_5. The structure of the magnetic field is stable, and the orbital freedom is important. The magnetic structure of the in-plane magnetic field is realized when q=(0 0 1/2). In this paper, we discuss the structure of multi-color magnetic field, the state of crystal field base, the orbital freedom, and the explanation of system. The results of this study are presented in detail below.