ウラン多元化合物UT_2Xを中心とした結晶育成と物質探索

以铀多元化合物UT_2X为中心的晶体生长和材料探索

基本信息

批准号：
08223223
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08223223/
关键词：
ウラン化合物反強磁性電気抵抗単結晶物質探索磁気異方性

项目摘要

1.三元系ウラン化合物UCu_2Snの単結晶育成とスーパーゾーンギャップ高畠等は以前、UCu_2Sn多結晶を用いた研究によって、反強磁性転移に伴って電気抵抗が30%も上昇することを明らかにした。今回、その原因を解明する為に、タングステンるつぼに封入したブリッヂマン法によって単結晶を育成し、電気抵抗、帯磁率、ホール係数を測定した。この化合物は六方晶GdPt_2Sn型の層状構造を持つにも拘わらず、常磁性状態の電気抵抗と帯磁率の異方性は弱い。ホール係数の解析からは、組成式当たり0.14個の電子的キャリアーを持つことが判った。15KのT_N以下でb軸方向の電気抵抗は上昇し続け4.2Kで2倍になるのに対して、a軸とc軸方向では上昇するものの12K以下で飽和する。この結果は、磁気的なスーパーゾーンギャップがb軸方向に最も大きく開くことを示唆す。この点をさらに追求し、磁気構造を決める為に、日本原子力研究所の長壁と共同で中性子回折実験を行ったが、4.2Kでも磁気散乱ピークは観測されなかった。広大総合科の小島はT_N以下でもCuとSnのサイトに内部磁場が発生しない事をNMRによって見出した。2.三元系ウラン化合物の探索UT_2とUTSn_2(T=遷移金属)系の物質探索の結果、新しい化合物としてUPt_2Ge,UPdSn_2,U_2Pd_6Sn_5を発見した。これらの試料は、電子プローブミクロ分析によって単相である事を確認したが、結晶構造の同定には至っていない。UPdSn_2は約30Kで反強磁性転移を起こすが、他の2化合物は4.2Kまで磁気転移を起こさない。

1. 三元铀化合物UCu_2Sn的单晶生长和超区带隙 Takahata等人先前通过使用UCu_2Sn多晶的研究揭示，随着反铁磁转变，电阻增加了30%。为了找出其原因，我们使用布里奇曼法在钨坩埚中生长了单晶，并测量了其电阻、磁化率和霍尔系数。该化合物虽然具有六方GdPt_2Sn层状结构，但顺磁态下电阻和磁化率的各向异性较弱。霍尔系数分析表明，每个组成式有 0.14 个电子载流子。在 T_N 低于 15K 时，b 轴方向的电阻继续上升，并在 4.2K 时翻倍，而 a 和 c 轴方向的电阻则增加，但在 12K 以下达到饱和。这一结果表明，磁超区间隙在 b 轴方向上张开得最宽。为了进一步追寻这一点并确定磁结构，我们与日本原子能研究所Longwall合作进行了中子衍射实验，但即使在4.2K也没有观察到磁散射峰。广岛大学综合研究部的小岛通过核磁共振发现，即使在T_N以下，Cu和Sn位点也不产生内部磁场。 2.三元铀化合物的搜寻通过对UT_2和UTSn_2（T=过渡金属）系材料的搜寻，我们发现了UPt_2Ge、UPdSn_2和U_2Pd_6Sn_5作为新化合物。电子探针微量分析证实这些样品是单相的，但晶体结构尚未确定。 UPdSn_2在30K左右发生反铁磁转变，但其他两种化合物直到4.2K才发生磁转变。