近藤効果とフラストレーションが共存するハニカム格子系における量子相転移の研究

点击翻译按钮获取中文摘要

CePt6Al3のPtを同族元素のPdで僅か5%置換すると反強磁性(AFM)秩序が発生することを先に報告した。このAFM秩序は，近藤効果または磁気的フラストレーションの抑制によると予想される。本研究では，CePt6Al3の近藤効果と磁気的フラストレーションの役割を調べることを目的とした。CePt6Al3の近藤効果を独立に抑制/増強するために，Ptを周期表で右と左に位置するAu/Irで置換し，5d電子/正孔ドープを行った。電子/正孔によって近藤温度が低下/上昇したが，固溶限まで磁気秩序は現れなかった。従って，キャリアドープをしないPd置換によるAFM秩序の発生は，近藤効果ではなくフラストレーションの抑制によることを示唆する。量子臨界近傍に位置すると予想されたCe(Pt1-xPdx)6Al3 (x = 0.024)の単結晶試料を作製し，低温の比熱/温度がx = 0よりも増大し磁気秩序しないことを確かめた。同型構造の希土類ハニカム化合物RPt6Al3 (R = Pr-Tb)の磁性を調べるために，R = Gdの単結晶試料を作製した。磁化の測定から，GdPt6Al3が0.1μB/Gdの小さな自発磁化を有する反強磁性秩序を示すことを見出した。この自発磁化の要因は，ジャロンスキー・守谷相互作用によって，反強磁性的に配列したスピンが傾くためであると考察した。