磁場誘起結晶構造相転移の研究
【研究分野】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究キーワード】
遍歴電子磁性 / 磁気相転移 / 磁気相図 / X線回折 / 磁気弾性効果 / フラストレーション / メタ磁性 / 希土類金属 / 四重極秩序 / X線回析 / ペロフスカイト化合物 / 遍歴電子磁性体 / マンガン酸化物
【研究成果の概要】
主として遍歴電子メタ磁性体の磁気弾性効果を磁場中X線回折および磁化測定によって調べ、我々の研究室において過去に行われた局在電子系の物質(希土類金属)に対する実験の結果と比較して、遍歴電子系特有の磁気弾性効果を調べた:
1,ラーベス相化合物Lu(CoGa)_2系は典型的な遍歴電子系でメタ磁性転移を示す物質として知られているが、この系の磁気体積効果を調べた。化合物が自発磁化を持ち始める組成領域では、結晶構造が正方晶から立方晶へ1次相転移をすることが判明し、スピンゆらぎを取り込んだ理論の結果によってよく説明されることもわかった。また、Tc以上の温度において、磁場の印加によって常磁性から強磁性に1次相転移を引き起こすことも見出された。これらの結果はX線回折を使った本研究で初めて解明されたことで、遍歴電子メタ磁性体を理解する上で大きな貢献を示したといえる。
2.六方晶化合物(FeMn)_2Pの磁気相転移も2副格子間の磁気相互作用による遍歴電子メタ磁性転移であることが推定されている。バンド構造の特性から、Mn置換によって1次相転移のときの格子の不連続転移が顕著になることが予見されたが、X線回折による測定においてその不連続性の特質が確かめられた。また、磁気体積係数が、常磁性領域と強磁性領域とで顕著な違いが観測された。これはバンド構造が2つの状態で異なることを示していて、この化合物の遍歴性を反映している。ここで我々が得た実験結果をふまえて今後の理論的発展が期待される。
3.このほか四重極秩序をしめすRB_2C_2系およびフラストレート系化合物CuFeO_2の磁場中X線回折を行った。
【研究代表者】