メタ磁性の極低温比熱測定による研究

超磁性低温比热测量研究

基本信息

批准号：
09740290
负责人：
青木勇二
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Metropolitan 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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740290/
关键词：
メタ磁性比熱重い電子磁気熱量効果

项目摘要

本研究では、極低温にて比熱の磁場依存を測定する装置を開発し、メタ磁性異常を示す重い電子系化合物の熱物性を系統的に調べた。本装置の特徴は、最低温度約100mK最大8テスラの磁場下で、一定温度における比熱の磁場依存および磁気熱量効果の測定が可能なことであり、これによりメタ磁性異常の熱測定による研究が可能となった。以下の物質を中心に研究を行った。CeRu_2Si_2:この化合物は、常磁性基底状態でありながらB_M=約8テスラでメタ磁性的異常を示す、重い電子系における典型的化合物である。比熱の磁場依存測定により、0.5K以上の温度で比熱の磁場依存にダブルピーク構造がB=B_Mに現れることを初めて見出した。このピーク位置は温度上昇に伴い、互いに離れていく。磁気熱量効果の磁場依存には,B=B_Mにおいて、負から正の大きな異常を見出した。熱力学的関係式をもとに解析することで、B=B_Mにおいても0.2K以下には異常な残留エントロピーが隠されていないことが結論できる。これらの実験結果が、準粒子バンドに形成された異常な状態密度のピーク構造で説明できることが分かった。この状態密度のピーク構造の起源として、結晶場基底状態の異方的混成効果が考えられることを示した。CeCu_6:メタ磁性的異常はCeRu_2Si_2と比べて非常に小さいが、基本的に同様な異常を比熱および磁気熱量効果に見出した。CeRu_2Si_2と同様な機構による可能性を示唆している。CeNi_2Ge_2:比熱の磁場温度依存測定により、ゼロ磁場中で観測される非フェルミ液体状態が、スピン揺らぎもしくは異方的混成に起因すると思われる準粒子状態密度の構造として説明できることを示した。その他、UCoAl及びNdGa_2のメタ磁性に関連した比熱異常を調べた。

在这项研究中，我们开发了一种装置来测量极低温度下比热的磁场依赖性，并系统地研究了表现出变磁异常的重电子化合物的热物理性质。该装置的特点是可以在最低温度约为100 mK、最高温度为8特斯拉的磁场下测量比热对磁场的依赖性和恒温磁热效应。使得通过热测量来研究变磁异常成为可能。该研究集中于以下物质。 CeRu_2Si_2：该化合物是重电子体系中的典型化合物，尽管处于顺磁基态，但在B_M=约8特斯拉时表现出变磁异常。通过测量比热的磁场依赖性，我们首次发现0.5K以上温度下比热的磁场依赖性在B=B_M处出现双峰结构。随着温度升高，这些峰位置彼此远离。在磁热效应的磁场依赖性中，我们发现在B=B_M处存在从负到正的大异常。根据热力学关系式分析，即使B=B_M，0.2K以下也不存在隐藏的异常残余熵。我们发现这些实验结果可以通过准粒子带中形成的反常态密度的峰值结构来解释。结果表明，这种态密度峰值结构的根源是晶体场中基态的各向异性杂化效应。 CeCu_6：变磁异常比CeRu_2Si_2小得多，但比热和磁热效应基本相似。这表明该机制可能与CeRu_2Si_2相似。 CeNi_2Ge_2：通过测量比热的磁场温度依赖性，我们发现在零磁场下观察到的非费米液态可以解释为一种准粒子态密度结构，这种结构被认为是由自旋涨落或各向异性杂化引起的。此外，还研究了与 UCoAl 和 NdGa_2 的超磁性相关的比热异常。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Yuji Aoki: "Large T-linear specific heat of NdGa_2 below 1K" Physica B. 230-232 号なし. 770-772 (1997)

Yuji Aoki：“NdGa_2 低于 1K 的大 T 线性比热”Physica B.230-232 没有问题。

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Yuji Aoki: "Specific Heat Study of Non-Fermi Liquid Behavior in CeNi_2Ge_2:Anomalous Peak in Quasi-Particle Density-of-States" J.Phys.Soc.Jpn.66・10. 2993-2996 (1997)

青木雄二：“CeNi_2Ge_2中非费米液体行为的比热研究：准粒子态密度中的异常峰”J.Phys.Soc.Jpn.66・10（1997）。

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Yuji Aoki: "Thermal properties of metamagnetic transition in heavy fermion systems" J.Magn.Magn.Mat.177-181 号なし(未定). (1998)

Yuji Aoki：“重费米子系统中变磁转变的热特性”J.Magn.Magn.Mat.177-181 无问题（未定）（1998）。

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