f電子系化合物の磁磁場極低温下における磁化の絶対値測定

极低磁场温度下f电子化合物磁化强度的绝对值测量

基本信息

批准号：
10740156
负责人：
左近拓男
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

f電子系化合物にみられる重い電子系では、特性温度が1Kから数Kと極めて低く、1K程度で反強磁性などの磁気転移を示す物質がある。また、量子スピン系磁性体においても1K以下の極低温で興味ある磁性を示すものも見つかっている。これらの物資の基底状態、励起状態を系統的に研究するためには極低温において定常強磁場での磁化の精密な測定が必要である。我々は、東北大金研強磁場センターにおいて、30Tの定常強磁場下で極低温での磁化測定が行なえる装置を作成した。CuBe製の小さな電極板を作ってコンデンサーを作成し、片方の電極板の上に試料を載せる。外部磁場を加えて、それと平行に磁場匂配をつけると試料に力が働き、それに伴い電極板が移動し、キャパシタンスCが変化する。Cの変化量から磁化の大きさを決定することが出来る。これまでにf電子系の磁化測定を^3He冷凍機を用いて0.5K〜4.2Kの温度範囲で行なった。CeSbのLa10%希釈系においては、低温になるにつれてFP相の磁場領域が狭くなり、転移に伴う磁化の跳びも鋭くなることが分かった。また、dHvA振動も観測され、F=1500テスラ程度の振動も観測され、このことは、この装置が高精度の磁化測定装置であることを証明している。さらに、ウラン超伝導体のメタ磁性転移について18T付近で詳細な観測を行い、ヒステリシスを伴う1次転移であることを世界で初めて見いだした。

f电子化合物中发现的重电子系统的特征温度极低，范围从1K到几K，并且一些物质在1K左右表现出磁转变，例如反铁磁性。此外，一些基于量子自旋的磁性材料被发现在低于1K的极低温度下表现出有趣的磁性。为了系统地研究这些物质的基态和激发态，需要在极低的温度下精确测量稳定强磁场中的磁化强度。在东北大学金属研究所高磁场中心，我们创造了一种可以在30T稳定强磁场下测量极低温磁化强度的装置。通过制作由 CuBe 制成的小电极板来创建电容器，并将样品放在其中一个电极板上。当施加外部磁场并施加与其平行的磁场时，样品上就会受到力，电极板随之移动，电容C发生变化。磁化强度的大小可以根据 C 的变化量来确定。到目前为止，已经使用^3He制冷机在0.5K至4.2K的温度范围内进行了f电子系统的磁化强度测量。在CeSb La10%稀释体系中，发现随着温度降低，FP相的磁场区域变窄，与转变相关的磁化跃变变得更尖锐。此外，还观察到了dHvA振荡，并且还观察到了约F=1500特斯拉的振荡，这证明该装置是一种高精度的磁化测量装置。此外，我们对18T附近铀超导体的变磁转变进行了详细观测，在国际上首次发现它是伴随磁滞的一级转变。