充填スクッテルダイト構造をもつ強相関系新物質のNMR/NQRによる研究

具有填充方钴矿结构的新型强关联材料的 NMR/NQR 研究

基本信息

批准号：
04J08063
负责人：
與儀護
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J08063/
关键词：
充填スクッテルダイト NQR 異方的超伝導重い電子系近藤半導体 SDW CDW

项目摘要

充填スクッテルダイト化合物の中で唯一重い電子超伝導を示すPrOs_4Sb_<12>についてその超伝導機構を明らかにするためにf電子を含まないLaで希釈した系についてSb-NQRによる研究を行った。その結果、Laを5、20%ドープした領域では超伝導特性に大きな変化は見られず、この物質は不純物に非常に強い事を明らかにした。また緩和時間の温度依存性よりこの物質は等方的なギャップを持つバンドとノードが存在するバンドから成るマルチバンドの超伝導体である可能性を示した。さらに、Laを80%ドープした物質の示す超伝導はBCS理論に従うs波超伝導であることを明らかにした。Ce系スクッテルダイト化合物の多くは半導体及び絶縁体的な振る舞いを示す。その中でもCeOs_4Sb_<12>はもっとも小さな半導体ギャップ(約10K)を持つ事が報告されている。また約0.9Kにて何らかの相転移が報告されている。我々はミクロな視点からCeOs_4SB_<12>の物性を探るためSb-NQRによる研究を行った。300K以下での緩和時間の指数関数的な温度変化よりこの物質は約320Kの混成ギャップを持つ事が見いだされた。そして緩和時間は1.3Kから25Kの間で1/T_1T∝(T-θ)^<0.5>の振舞いを示し、これは守谷らによるSCR理論による3次元反強磁性スピン揺らぎのモデルで説明することができる。さらにθの値は0.6と非常に小さく、本系が量子臨界点に非常に近いということを発見した。さらに、(1)約0.9K以下で緩和率の急激な減少が見られること、(2)NQRスペクトルの形状が典型的なスピン(電荷)密度波(SDW/CDW)状態に対応する、(3)NQRスペクトルの形状及び緩和時間にヒステリシスが観測される。以上の事からSDW/CDWへの1次転移が生じていることを明らかにした。

为了阐明PrOs_4Sb_<12>（唯一表现出重电子超导性的填充式方钴矿化合物）的超导机理，我们对用La稀释且不含f电子的体系进行了Sb-NQR研究。结果，在掺杂 5% 和 20% La 的区域中，没有观察到超导性能发生重大变化，这表明该材料具有极强的抗杂质能力。此外，弛豫时间的温度依赖性表明该材料是一种多带超导体，由具有各向同性间隙的带和具有节点的带组成。此外，根据BCS理论，掺杂80％La的材料所表现出的超导性是横波超导性。许多 Ce 基方钴矿化合物表现出半导体和绝缘行为。其中，CeOs_4Sb_<12>据报道具有最小的半导体带隙（约10K）。此外，据报道，在 0.9K 左右会发生某种相变。我们利用Sb-NQR进行研究，从微观角度探索CeOs_4SB_<12>的物理性质。从300K以下弛豫时间的指数温度变化发现，该材料的杂化间隙约为320K。弛豫时间在1.3K和25K之间表现出1/T_1T∝(T-θ)^<0.5>的行为，这可以通过Moriya等人基于SCR理论的三维反铁磁自旋涨落模型来解释。做吧。此外，我们发现θ的值非常小，为0.6，表明该系统非常接近量子临界点。此外，(1) 在大约 0.9 K 以下观察到弛豫率急剧下降，(2) NQR 谱的形状对应于典型的自旋（电荷）密度波 (SDW/CDW) 状态，(3) 滞后观察 NQR 光谱的形状和弛豫时间。上述结果表明，发生了向 SDW/CDW 的初次转变。