β-Mn合金のスピン揺らぎと物性異常

β-Mn合金的自旋波动和物性异常

基本信息

批准号：
02J10848
负责人：
宮川正人
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

β-Mnは基底状態で磁気秩序を形成しないが、近年はフラストレートした結晶構造と磁気秩序の相関が指摘され、主に磁性を荷うサイトIIを置換されたスピングラス的な磁性を示すβ-MnAl合金に関する研究が盛んに行われた。一方、サイトIを置換され、遍歴電子反強磁性を示すとみなされてきたβ-Mn合金のサイトI置換系に関する研究は近年ほとんど行われていない。β-MnTM(TM=Ru, Os, Ir)合金はサイトI置換系であり、β相の存在領域が非常に広いことから、置換濃度の増加に伴う磁性の変化をスピン揺らぎの観点から議論する上で好適な合金系である。今年度はβ-MnTM(TM=Ru, Os, Ir)合金での反強磁性秩序の直接的な確認および、ネール温度の圧力効果より置換濃度の増加に伴う磁性の変化を議論した。β-Mn_<0.75>Os_<0.25>合金の粉末中性子回折測定を行った結果、明瞭な磁気散乱ピークが観測され、β-Mn合金系で初めて反強磁性秩序を直接的に確認した。また、ネール温度の圧力係数dT_N/dPとネール温度T_Nの関係より、dT_N/dPはT_N=70K付近で極大を示すことが明らかになった。dT_N/dPはΔαおよびΔCをネール温度前後での熱膨張率および比熱の変化とすると、dT_N/dP∝Δα/ΔCが成立する。熱膨張測定よりネール温度前後での体積変化は約T_N=60K以下の組成ではほとんど観測されず、それ以上では副格子磁化の増加と共に体積変化は急激に増加し、T_Nの高い組成では同程度になることから、dT_N/dPと熱膨張は相関があると言える。T_Nの低い組成では自発体積磁歪はほとんど観測されない一方、dT_N/dPは比較的大きな値を示す。これらの組成では、比熱測定において明瞭な磁気エントロピーの発散は観測されないことから、磁気的相関長が長く、スピン揺らぎの長波長成分が顕著であることを示唆しており、その影響が特にdT_N/dPに反映されている。

尽管β-MN并未在基态下形成磁性，但近年来已经指出了沮丧的晶体结构和磁性阶段之间的相关性，并且已经对表现出旋转玻璃玻璃磁性的β-mnal合金进行了积极进行研究，该合金与位点II与主要带有磁性特性的位点II进行了研究。另一方面，近年来，人们对β-MN合金的替换系统的替代系统很少进行，近年来被认为表现出了自己的电子抗铁磁性。 β-MNTM（TM = RU，OS，IR）合金是一个位点I替代系统，并且β相的存在区域非常宽，使其成为讨论从自旋波动的角度来讨论与替代浓度增加相关的磁性变化的合金系统。今年，我们讨论了β-MNTM（TM = RU，OS，IR）合金中抗铁磁顺序的直接确认，以及由于När温度压力效应的替代浓度增加而引起的磁性变化。 β-MN_ <0.75> OS_ <0.25>合金的粉末中子衍射测量表现出清晰的磁散射峰，并且在β-MN合金系统中首次直接确认了抗磁磁序。此外，NAIR温度的压力系数DT_N/DP与NAIR温度T_N之间的关系表明，DT_N/DP在t_n = 70k左右显示最大。 DT_N/DP将DT_N/DP保留，因为热膨胀系数和NAIR温度周围的特定热量的变化。从热膨胀测量值中，几乎没有观察到下面的NAIR温度周围的体积变化，大约在T_N = 60K = 60K，并且在此上面，随着亚晶格磁化的增加，体积的变化迅速增加，并且在与高T_N的组合物的组合下变得相似，因此可以说DT_N/DP_N/DP和热膨胀是相关的。虽然在T_N的低组成部分几乎不观察到自发的磁盘，但DT_N/DP表现出相对较大的值。通过这些组成，在特定的热测量中未观察到磁熵的明显差异，这表明磁相关长度很长，并且自旋波动的长波长成分很突出，并且特别反映了DT_N/DP的效果。