超低温におけるセリウム化合物の基底状態の研究

超低温下铈化合物基态的研究

基本信息

批准号：
03452026
负责人：
小松原武美
金额：
$ 4.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至 1992
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03452026/
关键词：
重心電子系フェルミ液体セリウム化合物極低温化合物磁性体高濃度近藤状態強相関 f電子系化合物セリウム化合物、重い電子系、U_3P_4、希釈冷凍機、核断熱消磁、キャパシタンス・ブリッジ、基底状態、ド・ハ-ス=ファン・アルフェン効果

项目摘要

セリウム化合物に現われる重い電子状態の典型的基底状態は、4f電子による極めて微小な磁気モーメントの存在と伝導電子との混成による4f電子の遍歴性の発現による異常物性が現われ、多くの研究者から興味がもたれ、盛んに研究されている。本研究では、その発生機構を解明することを目的に、f電子系化合物の純良単結晶を育成し、これを用いて100μK以下に冷却し、14。5Tまでの高磁場中で、磁気相転移を中心に異常に小さな磁気モーメントをもった磁気的秩序状態の発生機構と基底状態を詳細に研究した。その結果、現在まで、既設の高周波加熱炉やトリアーク炉を用い、重い電子状態にあるCeCu_6やUPd_2Al_3等の純良単結晶を育成することができており、試料の準備を完了している状況にある。また、14.5Tまで発生できる超伝導磁石の設置とmK温度領域まで冷却できる国産の大型希釈冷却機を設置し、立ち上げを行い完了し、本研究に必要な予備的実験条件を整えた。しかし、極低温では極めて小さい磁気モーメントが存在し、それが磁気秩序をもつ重い電子系では従来の磁化率や電気抵抗による方法では感度が小さく、異常物性の観測が不可能であった。そのため、超低温での固体^3Heにおける精密な磁気相転移の研究に成果を挙げている精密キャパシタンスブリッジ法による熱膨張や磁気歪みの観測装置の固体物性への適用化を行い、更に磁場変調法を用いないdHvA効果の測定法としてSUQID磁束計を用いた新測定法を開発し、磁気相転移の精密測定を行っている。特に、SUQID磁束計を用いた新しいdHvA効果の測定法の開発は、従来の磁場変調法を用いる方法に比して昇温効果が排除されるので、極低温での重い電子状態のフェルミ面や弱い相転移の研究に活路を見出せるものと内外から評価されている。

由于4F电子的存在极小的磁矩和导电电子的杂交，它引起了4F电子磁矩的存在，因此重度化合物中出现的重电子状态的典型基态是4F电子的异常物理特性，它引起了人们的兴趣，并且受到许多研究人员的积极研究。在这项研究中，为了阐明其代理的机制，我们开发了基于F-电子的化合物的纯良好单晶，然后将其冷却至100μK以下，在高达14.14的高磁场中，产生磁性均衡状态的机制，具有异常小的磁性时刻，主要是具有磁性相位过渡的磁性磁力，并在基础状态上进行了详细研究。结果，迄今为止，在重型电子状态下，使用现有的高频加热炉和TRIARC熔炉可以在重型电子状态下种植纯高质量的单晶，例如CECU_6和UPD_2AL_3，并且已经完成了样品的准备。此外，安装了能够产生高达14.5T的超导磁铁，并安装了能够冷却到MK温度范围的大型家用稀释冷却器，并启动和完成了系统，并准备了本研究所需的初步实验条件。然而，在极低的温度下存在极小的磁矩，在具有磁性的重型电子系统中，使用磁敏感性和电阻的传统方法中的灵敏度很小，因此无法观察到异常的物理特性。因此，该系统已应用于使用精确的电容桥方法的热膨胀和磁截图观察设备的固体物理特性，该方法已证明了在超低温度下在固态 ^3HE中精确的磁相变态的研究结果，并且还使用Suqid Magnet仪的新测量方法来测量DHVA，并在超低温度下开发了一种新的测量方法过渡已进行。特别是，已经在内部和外部评估了一种新方法来测量使用SuqID磁通量表测量DHVA效应，这是一种研究在极低温度下重型电子状态中Fermi表面和弱相变的一种方式，因为与使用磁场调制的常规方法相比，温度上升效应消除了温度上升效应。