少数キャリアー強相関電子系のスピン揺動の研究

少数载流子强关联电子系统自旋涨落研究

基本信息

批准号：
07233206
负责人：
神木正史
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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

项目摘要

本研究においては,少数キャリアー物質CePおよびYb_4As_3の研究を中心に,以下のように大きな成果をあげることができた:1.CePこれまでの我々の中性子散乱による研究の結果,CePにおいて,磁場下および圧力下において極めて特異な磁気構造が発見され,我々は,これを少数キャリアー系に本質的な現象,即ち,磁気ポーラロン格子の生成によるものと提唱してきた.本研究においては,特に高圧下の中性子散乱の実験をより詳しく行い,圧力下のCePの磁気相図を作り上げることを主眼とした.その結果,低温において,圧力の増加とともに,特異な磁気構造の周期が,極めて系統的に減少し,ついにCeSbと同様なCe面の2枚周期の反強磁性構造に至ることが見いだされた.この実験結果は,CePおよびCeSbを含め,Ceモノプニクタイトにおいて見られる異常磁性が,基本的に同一のメカニズムによることを明らかにし,且つ上記の磁気ポーラロンモデルを強く支持するものであった.2.Yb_4As_3これまでの我々の中性子非弾性散乱による研究の結果,Yb_4As_3において,この物質のヘビーフェルミオン的異常と関連すると思われる,強い分散を持った異常なレスポンスが,2ないし4meVの低エネルギー領域に見いだされていたが、本研究においては,はさらに,菱面体転移温度以下の温度において,単ドメイン単結晶試料を用いた研究を詳しく行った.その結果,上記の菱面体転移が,Yb^<+2>とYb^<+3>の電荷秩序によることを始めて直接観察する事に成功し,且つこれまでその原因が謎であった異常な磁気レスポンスが,この電荷秩序の結果生じたYb^<+3>の1次元配列に起因する1次元反強磁性スピン揺動によることを明らかにすることができた.3.強相関物質の格子歪みの研究本研究において購入した,高精度自動キャパシタンスブリッジを用い,3端子キャパシタンスブリッジ法による結晶歪み測定装置を作成した.これを用いて,Yb_4As_3の低温における磁歪を測定したところ,上記の1次元反強磁性スピン揺動の抑制に伴う格子の膨張が見いだされた.

在这项研究中，我们取得了以下主要成果，重点关注少数载流子材料CeP和Yb_4As_3： 1.CeP 作为我们之前使用中子散射的研究结果，我们发现在CeP中，并且在压力下我们发现了一种非常独特的磁性结构，我们提出这是由于少数载流子系统所必需的现象，即磁极化子晶格的产生。更详细地说，我们获得了压力下 CeP 的磁相图。结果，随着低温下压力的增加，独特磁结构的周期非常系统地减小，最终形成了类似于CeSb的Ce表面的两层反铁磁结构。该实验结果表明，CeP和这项研究表明，在Ce单磷晶石（包括CeSb和CeSb）中观察到的反常磁性是由基本相同的机制引起的，有力地支持了上述磁极化子模型。2.Yb_4As_3我们之前的中子非弹性模型散射研究的结果是，在Yb_4As_3的2~4meV低能区发现了强色散的异常响应，这被认为与该材料的重费米子异常有关。我们在低于菱面体转变温度的温度下使用单畴单晶样品进行了详细研究，结果发现上述菱面体转变是由 Yb^<+2> 和 Yb^<+ 的电荷排序引起的。 3>.我们第一次成功地直接观察到这种现象的原因是一个谜。我们能够澄清，异常磁响应是由于Yb^<+3>的一维排列引起的一维反铁磁自旋涨落引起的，而Yb^<+3>是由于这种电荷排序而发生的。 3.关于晶格畸变的研究。相关资料本研究购买的高精度自动电容器利用电容电桥，我们利用三端电容电桥法制作了晶体应变测量装置，利用该装置测量了Yb_4As_3在低温下的磁致伸缩。