結晶学的乱れのない重い電子系における非フェルミ液体的挙動の発現

无晶体紊乱的重电子系统中非费米液体行为的表达

基本信息

批准号：
10874053
负责人：
高畠敏郎
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

結晶学的乱れのない重い電子系における非フェルミ液体的挙動の原因を明らかにする為に、以下の単結晶を育成し、圧力下での物性測定によって以下の新しい知見を得た。1.CeNiSnの一軸圧誘起磁気転移:CeNiSnは擬ギャップを持つ常磁性半金属である。斜方晶構造のc軸またはb軸方向に圧力を加えると、p【greater than or equal】0.13GPaでは4K以下で反強磁性秩序が発生した。磁気転移は比熱と帯磁率にピークとして現れた。p//aでは、比熱と帯磁率は徐々に減少した。この強い方向依存性は、結晶場下における4f電子と伝導電子との異方的な混成が、著しく変化した事を意味する。p//cでの電気抵抗の温度依存性から、磁気臨界点付近で反強磁性的スピン揺らぎによる散乱が増大することが示された。2.Ce_7Ni_3の非整合スピン密度波状態と特異な伝導現象:六方晶のCe_7Ni_3は1.8Kと0.7Kで2段の磁気転移を起こした後も、130μΩcm程度の大きな残留抵抗を示す。この値は単結晶試料を超高真空中で固相電解しても変化しなかった。しかし、磁化容易軸のc軸方向に磁場を印加すると、0.35Kでは9Tで-55%もの巨大磁気抵抗を示した。一方、ホール係数と帯磁率の温度変化は互いにスケールできるので、キャリア密度は磁気転移点以下で減少しないことが判った。これらから、大きな残留抵抗は、非整合スピン密度波状態におけるスピン揺らぎに起因すると結論できる。3.加圧によるCe_2Rh_3Ge_5の反強磁性秩序の消失と超伝導の探索:斜方晶の反強磁性体であるGe_2Rh_3Ge_5のTNは4.9Kから圧力とともに低下し、0.4GPa以上で消失した。さらに圧力を高めると、多結晶試料の電気抵抗は0.5K以下で急に低下した。これは試料の一部の超伝導転移を示唆するが、そのような抵抗の減少は単結晶試料では観測されなかった。

为了阐明重电子系统中无晶体无序的非费米液体行为的原因，我们生长了以下单晶，并通过测量它们在压力下的物理性质获得了以下新发现。 1. CeNiSn 中单轴压力诱导的磁转变：CeNiSn 是一种具有赝能隙的顺磁性半金属。当沿着正交结构的 c 轴或 b 轴施加压力时，在 p [大于或等于] 0.13 GPa 时，反铁磁有序发生在 4K 以下。磁转变表现为比热和磁化率的峰值。在p//a时，比热和磁化率逐渐下降。这种强烈的方向依赖性意味着晶体场中4f电子和传导电子的各向异性杂化发生了显着变化。 p//c 处电阻的温度依赖性表明，由于反铁磁自旋波动引起的散射在磁临界点附近增加。 2. Ce_7Ni_3中的非相干自旋密度波态和独特的导电现象：六方晶系Ce_7Ni_3即使在1.8K和0.7K发生两步磁转变后仍表现出约130μΩcm的大残余电阻。即使在超高真空中对单晶样品进行固相电解，该值也不会改变。然而，当在易磁化轴的c轴方向施加磁场时，在0.35K、9T时表现出-55%的巨大磁阻。另一方面，发现载流子密度在磁转变点以下不会降低，因为霍尔系数和磁化率的温度变化可以相互缩放。从这些结果可以得出结论，大的残余电阻是由于非相干自旋密度波状态下的自旋涨落造成的。 3. Ce_2Rh_3Ge_5在压力下反铁磁序的消失及超导性的探索：正交晶系反铁磁体Ge_2Rh_3Ge_5的TN从4.9K开始随压力降低，在0.4GPa以上消失。当压力进一步增加时，多晶样品的电阻突然降至0.5K以下。尽管这表明部分样品发生了超导转变，但在单晶样品中没有观察到这种电阻降低。