体心正方晶磁性超伝導体(RE)(Rh_<1-x>R_<ux>)_4B_4の磁性と超伝導の研究

体心四方磁超导体(RE)(Rh_<1-x>R_<ux>)_4B_4的磁性和超导性研究

基本信息

批准号：
62460032
负责人：
武藤芳雄
金额：
$ 4.42万
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：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至 1988
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-62460032/
关键词：
希土類化合物磁性超伝導体上部臨界磁場稀土類化合物

项目摘要

磁性超伝導体として知られている体心正方晶の(RE)(Rh_<1-x>R_<ux>)_4B_4においては、多くのRE(希土類)に対し、Rh-rich側では反強磁性超伝導を示し、一方Ru-rich側では強磁性のみを示す。前年度我々は、Rh-rich側にあるTm(Rh_<0.9>Ru_<0.1>)_4B_4の単結晶を用いた研究に続き、Ru-rich側に位置するTm(Rh_<0.9>Ru_<0.1>)_4B_4では、臭気建表で。TmとならんでいるREはGd、Dy、Ho、Erに対して磁気秩序は強磁性である。また非磁性のLuの場合、Tc=2.1Kで超伝導を示すことからTmRu_4Ru_4B_4は、強磁性と超伝導がクロスするところに位置すると考えられる。そこで本年度は、TmRu_4Ru_4B_4について、^3H_e-^4H_e希釈冷凍機を用いて、1K以下の温度領域での電気抵抗、磁化の測定を行ない、この化合物における磁性と超伝導の相関について調べた。超伝導転移温度Tcは多少試料依存性があるが、概ねTc=0.3Kであった。上部臨界磁場H_<C2>は極端に低く、-(dH_<C2>/dt)_<TC>=440_2/K、H_<C2(0)>は120Oeであった。またH_<C2>はT_CからOKまで単調に増加する。一方、帯磁率が、約0.33Kでピークをもち、温度の低下とともに小さくなってゆくことから、磁気秩序は、反強磁性的であることがわかった。TnはTcよりもやや高いが、反強磁性と超伝導がほぼ同時におこる物質である。(RE)(Ru_4B_4系にといて、TmRu_4B_4が例外的に反強磁性を示すことは、Tn2Tcである点から考えて、この系の磁気秩序の出現には、RKKY相互作用と磁気双極子相互作用の両方が関与していることを示唆している。いずれにせよ、前年度我々が明らかにしたように、磁場によって強制的に局在モーメントをそろえた磁気誘起強磁性と超伝導は共存しうるが、ゼロ磁場下での強磁性と超伝導の共存の確認には至らなかった。

在被称为磁性超导体的体心四方晶系（RE）（Rh_<1-x>R_<ux>）_4B_4中，与许多RE（稀土）相比，富含Rh的一侧表现出反铁磁特性。超导性，而富含钌的一侧仅表现出铁磁性。去年，继使用富含Rh一侧的Tm(Rh_<0.9>Ru_<0.1>)_4B_4单晶进行研究之后，我们又进行了使用Tm(Rh_<0.9>Ru_<0.1>)单晶的研究位于富含Ru的一侧）_4B_4，在气味表上。 RE 与 Tm 的磁序对于 Gd、Dy、Ho 和 Er 来说是铁磁性的。此外，由于非磁性Lu在Tc=2.1K时表现出超导性，因此TmRu_4Ru_4B_4被认为位于铁磁性和超导性的交叉点。因此，今年，我们使用^3H_e-^4H_e稀释制冷机测量了TmRu_4Ru_4B_4在1K以下温度范围内的电阻和磁化强度，并研究了该化合物的磁性和超导性之间的相关性。尽管超导转变温度 Tc 在一定程度上取决于样品，但大约为 Tc=0.3K。上临界磁场H_<C2>极低，-(dH_<C2>/dt)_<TC>=440_2/K，H_<C2(0)>为120Oe。此外，H_<C2>从T_C单调增加到OK。另一方面，磁化率在0.33 K左右达到峰值，并随着温度的降低而降低，表明磁序是反铁磁的。虽然Tn略高于Tc，但它是反铁磁性和超导性几乎同时发生的材料。 (RE)(在Ru_4B_4体系中，TmRu_4B_4之所以异常表现出反铁磁性是因为它是Tn2Tc，而该体系中磁序的出现是由于RKKY相互作用和磁偶极子相互作用都参与其中。无论如何，正如我们去年所澄清的那样，超导性和磁感应铁磁性（局部矩被磁场强制排列）可以共存，但在零磁场下，无法证实铁磁性和超导性的共存。