サマリウム、イッテルビウムを含む重い電子系化合物における局在-非局在の研究

钐、镱等重电子化合物的定域和离域研究

基本信息

批准号：
09F09036
负责人：
小原孝夫
金额：
$ 1.34万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

4f^5-4f^6の電子状態を取り得るサマリウム(Sm)を含む化合物において磁性-非磁性転移の詳細を調べるため、SmB_6について系統的な圧力下NMR(核磁気共鳴)測定を行った。1)2.5GPaまでの圧力領域下における^<11>B-NMR測定常圧と1.5,2.5GPaの圧力下においてスピン-格子緩和時間T_1の温度依存性を測定した結果、特に100K以下で系統的な圧力変化が観測された。そこから絶縁体ギャップの圧力変化を求めたところ、これまで電気抵抗測定からの報告よりも急峻に減少することが分かった。これは、T_1が圧力増加に伴って絶縁体ギャップが減少する効果だけでなく、Sm価数が2価(非磁性)から3価(磁性)への移り変わりも反映するからだと考えられる。NMR測定によってSmB_6の高圧下状態が調べられたのは本研究が初めてであり、その結果は論文と、国際会議(CSMAG'10、ICHE 2010)にて報告した。2)単結晶試料を用いた^<11>B-NMR測定SmB_6の常圧下NMRの報告では、低温領域におけるT_1の値に差異があり、その原因は不明であった。しかし、本研究で単結晶試料の角度を磁場に対して精度よく制御した測定を行ったところ、T_1の値に異方性があることが明確になった。このことが、全角度の平均値が得られる粉末試料測定と、ある特定の角度成分のみが抽出される単結晶試料測定との間に生じた差異の一因であると結論された。3)超高圧下^<11>B-NMR測定SmB_6の磁性-非磁性転移は過去の報告から7-10GPaとされており、この臨界圧力近傍での超高圧下NMR測定を実現するため、産業技術総合研究所(竹下直研究員)や千葉大学(小堀洋教授)との共同研究を行った。平成22年度中盤より幾度か千葉大学を訪問し、超高圧の発生を試みたが、残念ながらNMR測定には至っていない。現在もなお、高圧発生技術の改善に取り組んでいる。

为了研究含有samarium（SM）化合物的磁非磁过渡，可以在SMB_6上进行4F^5-4f^6的电子状态，系统的NMR（核磁共振）测量。 1）在正常压力和1.5和2.5GPA下，在压力范围内测量自旋晶格松弛时间T_1的温度依赖性，并且观察到系统压力变化，尤其是在100K或更小时。当确定绝缘体间隙的压力变化时，发现压力比以前从电阻测量中报道的急剧降低。这被认为是因为T_1不仅会随着压力的增加而减少绝缘体间隙，还因为SM价从二价（非磁性）变为三价（磁）。这项研究是第一次通过NMR测量检查了SMB_6的高压条件，并且在论文和国际会议上报告了结果（CSMAG'10，ICHE 2010）。 2）使用单晶样品进行 ^<11> B-NMR测量的正常压力下NMR的报告表明，低温区域的T_1值有差异，原因是未知的原因。但是，在这项研究中，通过准确控制单晶样品与磁场的角度进行测量，很明显T_1的值是各向异性。这得出结论是粉末样品测量值（获得所有角度的平均值）之间发生差异的一个因素，而仅提取了一定角度成分的单晶样品测量值。 3）根据先前的报道，SMB_6在超高压力下的磁非磁性过渡已设置为7-10 GPA，为了在这一临界压力附近实现NMR测量，我们与国民工业科学和研究人员（Researcher nao）（takeer nao nao kabi kab kab kab kab aboship swight surance of the Priends struce of turn危险的压力下进行了测量，我们都进行了研究。自2010年中期以来，我已经多次访问了千叶大学，试图产生超高的压力，但不幸的是，我尚未实现NMR测量。我们仍在努力提高我们的高压生成技术。