少数キャリアー強相関系Yb_4As_3の1次元特性の研究

少数载流子强相关体系Yb_4As_3一维性质研究

基本信息

批准号：
08223226
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

Yb_4As_3は,高温では混合原子価状態にあるが,室温付近で結晶構造が立方晶から菱面体に変化するとともに,Yb^<2+>とYb^<3+>が,3;1で規則配列をする電荷秩序を生ずる.この物質は,また同時に,低温でのキャリアー数が極めて少ない(〜10^<-3>/Yb)にもかかわらず,典型的な重い電子異常を示すことが知られている.我々は,これまで,偏極中性子回折により,この電荷秩序によるYb^<+2>とYb^<+3>の配置を決定し,さらに,中性子非弾性散乱の測定により,この物質のヘビーフェルミオン的異常が顕著な低温において,異常な磁気レスポンスを見いだしていた.本研究においては,この磁気レスポンスと電荷秩序および重い電子異常の相互の関連性を明らかにする事を目的として,種々の測定と解析を行った.その結果,観測された磁気励起の主要な部分が,1次元ハイゼンベルグ反強磁性モデルにより極めてよく再現されることが見いだされ,電荷秩序により生じたYb^<3+>の鎖状配列が,1次元スピン鎖を構成していることが明らかになった.しかしながら,同時に,このモデルでは1次元波数のq=0付近(強磁性成分)で,磁気レスポンスはゼロに近づくはずであるが,実験結果はそうはならずに一定の大きさにとどまっていることも明らかになった.このことは,偏極中性子回折で見いだしていた電荷秩序の不完全性(Yb^<3+>の鎖と鎖の間にも一定の割合でYb^<3+>成分が存在すること),および,系が重い電子異常を示すこととは対応していると言える.現時点の我々の理解はここまでであるが,この系の電荷秩序に関しては,4fホールのクーロン相互作用による結晶化という説もあり,重い電子異常もその過程の中で生じているとも言える.この意味で,Yb_4As_3における電荷秩序と重い電子異常は深く結びついた現象であり,新しい物理現象としてより深く研究する必要がある.本研究は,この物質のミクロスコピックな立場からの研究の重要な第一歩として,今後の研究の土台となるものと考える.

YB_4AS_3在高温下处于混合价状态，但是在室温下，晶体结构从立方体变为菱形，导致收费顺序，其中Yb^<2+>>和Yb^<3+>在3; 1; 1; 1处排序。尽管低温下的载体数量极少（〜10^<-3>/yb），但该材料也表现出典型的重电子异常。我们先前已经确定了Yb^<+2>和Yb^<+3>的排列，这是由于偏振中子衍射的收费顺序。此外，通过测量中子非弹性散射，我们在低温下发现了这种材料的沉重效率异常的异常磁反应。在这项研究中，进行了各种测量和分析，以阐明这种磁反应与电荷顺序与重型电子异常之间的关系。结果，发现观察到的磁激发的主要部分是由一维的海森伯格抗磁模型以及由电荷顺序引起的Yb^<3+>的链排列的极好的。据显示，该序列构成了一维自旋链。但是，与此同时，在此模型中，磁反应应在q = 0（铁磁成分）下接近零，但是实验结果表明它不这样做并且保持一定程度。这对应于在极化中子衍射中发现的充电顺序不完善（Yb^<3+>成分在Yb^<3+>之间以一定速度的速度的存在以及系统在系统中表现出沉重的电子异常的事实。这是我们在这一点上所说的。我们在这一点上也可以理解这一点。在此过程中，重型电子异常发生。从这种意义上讲，YB_4AS_3中的电荷顺序和重型电子异常是密切相关的现象，有必要作为一种新的物理现象进行进一步研究。从微观的角度来看，这项研究被认为是研究的重要第一步，从微观的角度来看，这是对此材料的研究，将为未来的研究提供基础。