5f系ホウ素炭化物の強い磁性と超伝導

5f碳化硼的强磁性和超导性

基本信息

批准号：
07640481
负责人：
高畠敏郎
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07640481/
关键词：
超伝導ウラン化合物トンネル分光核磁気緩和

项目摘要

本研究の目的は、我々が最近見いだしたウラン層状化合物UT_2B_2C(T=Ni,Rh)の異常に強い磁性の起源、及びトリウム化合物ThNi_2B_2C,ThPt_2B_2Cの超伝導特性を明らかにすることであった。この為に以下のような研究を行ない、新たな知見を得た。(1)参照物質としてセリウムを含むCeRh_2B_2Cを合成した。その磁気測定からこの化合物が非磁性の価数揺動系である事を見いだし、Ceの4f電子もRhの4d電子と強く混成する事を明らかにした。(2)ThNi_2B_2CとThPt_2B_2Cのトンネル分光によって、超伝導ギャップの温度変化を測定した。測定結果はBCS理論の結果に良く一致したので、通常の電子-格子相互作用によって超伝導が実現していると判断された。(3)ThNi_2B_2C中の^<11>B核の核磁気緩和の測定が姫路工大の小原研究室と共同で行われた。超伝導転移温度6.5K以下での緩和時間はBCS超伝導体の場合とはかなり異なるが、その原因は掴めていない。(4)赤外線加熱炉を用いた浮遊帯法によってUNi_2B_2Cの単結晶育成を試みた。ところが、出発原料のウランの純度が良くなくないために、育成中に表面が酸化されてしまった。良質なウラン原料が入手でき次第、再度結晶育成を試みる予定である。(5)15Kの超伝導転移温度を持つYNi_2B_2CにUを不純物として入れたY_<1-x>U_xNi_2B_2Cの多結晶試料を作製した。その超伝導特性がウラン濃度と共にどの様に変化するかを交流帯磁率と比熱の測定によって現在研究している。

本研究的目的是阐明我们最近发现的铀层状化合物UT_2B_2C（T=Ni,Rh）异常强磁性的起源，以及钍化合物ThNi_2B_2C和ThPt_2B_2C的超导特性。为此，我们进行了以下研究并获得了新的认识。 (1)合成含铈的CeRh_2B_2C作为标准物质。磁测量表明该化合物是非磁性价态涨落体系，Ce的4f电子与Rh的4d电子强杂化。 (2)利用ThNi_2B_2C和ThPt_2B_2C的隧道光谱测量了超导间隙中的温度变化。由于测量结果与 BCS 理论非常吻合，因此得出结论：超导是通过正常的电子-晶格相互作用实现的。 (3)ThNi_2B_2C中的^ 11 B核的核磁弛豫测量是与姬路工业大学的大原实验室合作进行的。超导转变温度6.5 K以下的弛豫时间与BCS超导体有很大不同，但其原因尚不清楚。 (4)尝试使用红外加热炉采用浮区法生长UNi_2B_2C单晶。然而，由于原材料铀的纯度不好，在生长过程中表面被氧化。我们计划一旦获得高质量的铀原料就再次尝试晶体生长。 (5)在YNi_2B_2C中添加U作为杂质，制备超导转变温度为15K的Y_1-xU_xNi_2B_2C多晶样品。我们目前正在通过测量交流磁化率和比热来研究超导特性如何随铀浓度变化。