幾何学的フラストレーション系における非クラマース二重項基底状態が創る新奇量子現象

几何受挫系统中非克莱默双态基态产生的新颖量子现象

基本信息

批准号：
17740234
负责人：
松平和之
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では幾何学的にフラストレートした磁性体Prパイロクロア酸化物Pr_2M_2O_7において、磁性を担うPrの非クラマース二重項結晶場基底状態に付随するイジング性を有した磁気的自由度及び四極子モーメントによる軌道自由度によって引き起こされる新たな量子現象の探索とその解明を目的として研究を行なった.本年度は以下の2つの試料の研究を進めた.(1)Pr_2Ir_2O_7が示す近藤効果や大きな負の熱電能(〜70Kに極小)の起源解明の為,Prを他の希土類に置換したパイロクロアイリジウム化合物Ln_2Ir_2O_7(Ln=Nd,Sm,Eu,Gd)の研究を進めた.この結果,類似の大きな負の熱電能はLn=Ndでも見られ(〜80Kに極小),フェルミ準位近傍におけるt_<2g>バンドの特異な構造に起因している可能性が高いことが示唆される.近藤効果による振る舞いを明らかにするためには,より低温域での詳細な測定が必要である.また,これまでの報告とは異なりLn_2Ir_2O_7(Ln=Nd,Sm,Eu,Gd)において金属絶縁体転移を示す事を見出した.また,KFフラックス法によりPr_2Ir_2O_7の単結晶育成にも成功した.(2)Pr_2Zr_2O_7の多結晶試料による低温物性の研究を進めた.80mKまでのAC磁化率測定からPr_2Zr_2O_7は長距離相転移を示さず,磁化の緩和が遅くなることを見出した.磁化や比熱の解析からPr_2Zr_2O_7は<111>Ising反強磁性体であると考えられる.また,キセノンランプ四楕円型FZ炉による純良単結晶育成を進めた.前年度にて単結晶試料にてPrサイトの大きな欠損が判明しており,本年度はその改善を行なった.育成方法の工夫により,Prサイトが8%程度欠損している単結晶(SEM-EDS分析から)が得られ改善が見られた.

在这项研究中，我们在几何沮丧的磁性PR氧化氧化pr_2M_2O_7中进行了一项研究，目的是探索和阐明由四倍时刻引起的磁性自由度和轨道自由引起的新量子现象，这是由于四倍时刻而引起的，这些量的特性与PR的基础状态相关，对PR负责。今年，我们对以下两个样本进行了研究：（1）PR_2IR_2O_7指示的近托效应和大规模效应。为了阐明负热电功率（最小到70K）的起源，我们对pyroeiridium化合物LN_2IR_2O_7（ln = nd，sm，sm，eu，gd）进行了研究，其中PR被用其他稀土代替。该结果表明，在LN = ND（最小至80k）中也可以看到类似的大型负热电功率，这表明这很可能是由于Fermi水平附近的T_ <2g>频段的奇异结构所致。为了阐明近代效应引起的行为，必须在低温范围内进行详细测量。此外，与以前的报道不同，发现金属绝缘子过渡已在LN_2IR_2O_7（LN = ND，SM，EU，GD）上显示。此外，使用KF通量方法，PR_2IR_2O_7的单晶生长也成功。（2）我们使用PR_2ZR_2O_7的多晶样品对低温性能进行了研究。从高达80 MK的AC敏感性测量值，PR_2ZR_2O_7没有显示远距离转变和磁化。合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物合物。此外，使用Xenon灯四晶体四晶体的纯单晶开发了四个椭圆形FZ熔炉。在上一年，发现公关站点的主要缺陷速度较慢。由于生长方法的独创性，获得了约8％的PR位点的单晶（来自SEM-EDS分析），并观察到了改善。