微小結晶場分裂を持つCe及びYb化合物の探索

利用微晶场分裂寻找 Ce 和 Yb 化合物

基本信息

批准号：
07233219
负责人：
高畠敏郎
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Hiroshima 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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07233219/
关键词：
結晶場構造相転移スピングラス近藤効果

项目摘要

本研究では小さな結晶場を持つと期待されたCaBe_2Ge_2型のCe化合物CePt_2Sn_2とCeRh_2Sb_2について、低温物性と結晶歪みとの関係を研究した。Yb化合物についても物質探索を行ったが、CaBe_3Ge_2型の単相試料はまだ得られていない。(1)単結晶CePt_2Sn_2のスピングラス転移我々の育成した単結晶は低温まで正方晶のままで、T_G=0.38Kでスピングラス転移を起こした。この結果は東大物性研武田,石川との共同研究で行った交流帯磁率と比熱の測定によって得られた。一方、多結晶試料は室温付近で正方晶から単斜晶に歪み、T_N=0.8Kで反強磁性転移を起こす事が知られている。この比較から、低温での巨大な比熱係数には、重い電子状態の形成よりも、Ceの局在スピン間の短距離磁気秩序の寄与が大きいと判断された。(2)ミュウオンスピン緩和で視た単結晶CePt_2Sn_2のスピン揺らぎG. M. Luke,植村(コロンビア大)らと行ったミュウオンスピン緩和の実験によって、1K以下ではCeのスピン揺らぎが急に緩やかになるものの、20mKでも動的に揺らいでいることが判った。これは上記のスピングラス的振る舞いと一致する。(3)新化合物CeRh_2Sb_2の低励起結晶場準位と近藤効果この化合物は、約250Kで正方晶から三斜晶に歪み、さらに1.1Kで反強磁性転移を起こす事を見いだした。磁気的エントロピーの見積もりから、T_K=2Kの近藤温度と30Kの結晶場分裂幅とが求められた。従って、この系ではT_K=2Kの近藤効果とT_N=1.1Kを導くRKKY相互作用が競合している事が判った。

在这项研究中，我们研究了CaBe_2Ge_2型Ce化合物CePt_2Sn_2和CeRh_2Sb_2的低温物理性质和晶体应变之间的关系，这些化合物预计具有小晶场。还对 Yb 化合物进行了材料搜索，但尚未获得 CaBe_3Ge_2 类型的单相样品。 (1)单晶CePt_2Sn_2的自旋玻璃化转变我们生长的单晶在低温下仍保持四方晶系，并在T_G=0.38K时发生自旋玻璃化转变。该结果是通过与东京大学固体物理研究所的武田和石川合作测量交流磁化率和比热而获得的。另一方面，已知多晶样品在室温附近从四方晶系扭曲为单斜晶系，并在T_N=0.8K时经历反铁磁转变。通过比较，可以确定Ce中局部自旋之间的短程磁序比重电子态的形成对低温下巨大的比热系数的贡献更大。（2）μ子自旋弛豫观测到的单晶CePt_2Sn_2的自旋涨落 G. M. Luke、Uemura（哥伦比亚大学）等人进行了μ子自旋弛豫实验，发现虽然Ce的自旋涨落在1K以下突然减慢, , 发现即使在 20 mK 下也存在动态波动。这与上述旋转玻璃行为一致。 (3)新化合物CeRh_2Sb_2的低激发晶场能级和近藤效应我们发现该化合物在250K左右从四方晶系扭曲为三斜晶系，并在1.1K时发生反铁磁转变。根据磁熵的估计，确定了T_K=2K的近藤温度和30K的晶场分裂宽度。因此，发现在该系统中，T_K=2K的近藤效应和导致T_N=1.1K的RKKY相互作用相互竞争。