近藤半導体における異方的エネルギーギャップの成因

近藤半导体各向异性能隙的起源

基本信息

批准号：
08223224
负责人：
鈴木孝至
金额：
$ 0.77万
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-08223224/
关键词：
近藤半導体近藤半金属擬ギャップ CeNiSn 比熱状態密度新金属

项目摘要

固相電解法を用いた試料の純良化により、低温において金属的な伝導を示すようになった単結晶CeNiSnの比熱を、0.1〜4Kの温度範囲では5 Tまでの磁場を、2〜20 Kの温度範囲では14 Tまでの磁場を印可して測定した。磁場は、CeNiSnの磁化容易軸方向およびそれと垂直の方向に印可した。2〜20 Kの温度範囲で測定した結果の解析から、低温におけるCeNiSnのフェルミ準位付近の状態密度は、近藤共鳴によるロレンチアン型の増強された状態内部にV字型の擬ギャップ内に残留状態密度を有する構造を持つことが明らかになった。同一のモデルを用いると、磁場を磁化容易軸方向に印可したときの磁化率の温度依存性も説明できることが分かった。上記の結果は、低温におけるCeNiSnの電子基底状態の本質が、金属的伝導を示すシェルミ準位極近傍の残留状態にあることを示している。この性質を調べるため、0.1〜4Kの温度範囲で測定した結果を解析した。零磁場の結果からは、残留状態密度は電子エネルギーに対して一定ではなく、フェルミ準位で小さなピークを持つことが分かった。磁化容易軸方向に磁場を印可した結果からは、磁場を強くするとともにピークは消失し、更に強い磁場ではフェルミ準位における状態は減少することが分かった。ところが、磁化容易軸と垂直な方向に磁場を印可した場合、14 Tまでの磁場では、状態密度が全く変化しないことが分かった。このような、金属状態はこれまで報告された例が無く、CeNiSnの電子基底状態は我々がまだ知らない新奇の金属であることが分かった。

通过固相电解提高样品纯度，在 0.1 的温度范围内施加高达 5 T 的磁场，可以测定在低温下表现出金属导电性的单晶 CeNiSn 的比热。至 4 K，并施加高达 5 T 至 2 至 20 K 的磁场。在 . 至 4 K 的温度范围内施加高达 14 T 的磁场进行测量。磁场沿CeNiSn的易磁化轴方向和与其垂直的方向施加。对2~20 K温度范围内测量结果的分析表明，低温下CeNiSn费米能级附近的态密度是近藤共振导致的洛伦特型增强态内部V型赝能隙中的残余态。据透露，它具有密度结构。我们发现，当在易磁化轴方向施加磁场时，同一模型还可以解释磁化率的温度依赖性。上述结果表明，CeNiSn低温下电子基态的本质在于谢尔米能级附近的残余态，表现出金属导电性。为了研究这一特性，我们分析了 0.1 至 4K 温度范围内的测量结果。零磁场结果表明，剩余态密度相对于电子能量不是恒定的，而是在费米能级处有一个小峰值。在易磁化轴方向施加磁场的结果表明，随着磁场的增强，峰值消失，并且随着磁场的增强，费米能级的状态降低。然而，当在垂直于易磁化轴的方向施加磁场时，发现在高达 14 T 的磁场中态密度根本没有变化。这种金属态以前从未被报道过，我们发现CeNiSn的电子基态是一种我们还不知道的新型金属。