擬カゴメ格子系反強磁性体YbAgGeの元素置換と圧力によるフラストレーションの制御

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本研究の目的は、擬カゴメ格子反強磁性体YbAgGeの圧力・磁場誘起磁気秩序相の出現機構と磁気フラストレーションとの関連を明らかにすることである。これまでのYbAgGeの圧力における電気抵抗、比熱測定から1.6GPa以上での磁気転移温度急増の原因が加圧による磁気フラストレーション効果の緩和によることが示唆された。また、圧力下磁化、磁気抵抗測定から、1.6GPa以上、4T以上に新たな磁気相が出現し、2.7GPaではさらに多数の磁気秩序相が出現することがわかった。そこで、それらの磁気秩序相の磁気構造の圧力変化と磁場変化を調べるために、ドイツ・ベルリンの「ベルリン中性子回折センター」で単結晶を用いた圧力下磁場中中性子回折実験を行った。常圧下における中性子回折実験は既にフランスで行われており、(1/3 0 1/3)の磁気反射が観測されていた。今回、圧力下磁場中でその磁気反射強度の変化を調べた。1.1GPaの圧力下で(1/3 0 1/3)の磁気反射は、2.6T以下の磁場中、0.8K以下の温度で確認できた。また、1.47GPaの圧力下では、2.4T以下の磁場中、0.6K以下の温度で確認できた。これらは、圧力下磁気相図から予想された基底状態の磁気相と対応している。同様に1.55GPaの圧力下でも(1/3 0 1/3)の磁気反射が観測されたが、1.55GPaでの積分強度は1.47GPa以下でのそれに比べて減少した。これは、1.6GPa以上での磁気構造の変化を示唆する。上記の結果を合わせたYbAgGeの常圧下磁気構造に関する論文を現在投稿準備中である。