並列タイトル等Research for Hyperfine Nuclear Magnetism of PrPba in the Antiferro-Quadrupoinr Ordered State
タイトル（掲載誌）平成19(2007)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2007 Fiscal Year Final Research Report
一般注記PrPb_3の反強四重極子秩序状態における増強核磁性秩序の磁気・スピン構造の解明を目的に,超伝導磁束量子干渉計(SQUID)素子を零点検出器に利用した交流インピーダンスブリッジと,3He-4He希釈冷凍機と9T超伝導磁石から構成された銅一段核断熱消磁冷凍機を用いて,最低温度約1mK,磁場範囲0〜6.21mT,磁場方向[110],[100]で,PrPb_3の静磁化と交流帯磁率測定を同時測定した。その結果,PrPb_3は0.4K以下の反強四極子秩序状態において141Prの核磁気モーメントが約5mKで反強磁性秩序状態に転移すること,常磁性状態および反強磁性転移温度は磁気異方性を示さないが,反強磁性秩序状態では磁気異方性および磁場依存性を持つこと,約36mKで超伝導転移を示す可能性などを明らかにした。また,より高磁場での交流帯磁率測定を可能にするために,試料コイル4ケ,補償コイル1ケの計5ケの2次コイルと,交流磁場用1次コイル,静磁場印加ソレノイド,およびニオブ・ミューメタルの磁気シールドから構成された,同時に複数の試料の帯磁率を測定可能な高磁場交流帯磁率測定装置を開発した。さらに研究を発展させるため,日本原子力研究開発機構の目時グループと協力し超低温中性子回折測定計画に着手し,核磁気秩序状態でのスピン構造の直接測定に不可欠な超低温中性子回折測定用の核断熱消磁冷却ステージの開発を行った。これまでに,希釈冷凍機との間の超伝導熱スイッチ,温度測定用3He融解圧力温度計,熱リンク等を製作した。寒剤として1mK領域での冷却能力が優れた増強核磁性体PrNi_5は,良質な試料の購入が困難であるため,試作・試料評価を行い試料作成条件・方法の検討を行い,現在研究を継続中である。
We have investigated the hyperfine enhanced nuclear magnetic properties of PrPb3 at the antiferro quadrupole (AFQ) ordered state at ultra low temperatures. The static magnetization and the ac susceptibility of PrPb3 single crystals in the magnetic fields up 6.21 mT parallel to [100] and [110] directions were simultaneously measured down to below 1 mK by an ac impedance bridge using a SQUID magnetometer. In the AFQ ordered state, the hyperfine enhanced nuclear magnetic susceptibility increased below 40 mK according to the Curie Weiss law, and showed a peak at 5 mK. The enhancement factor obtained from the Curie constant was 1+K=30. The peak height at 5 mK was only 10^<3> of the expected saturated nuclear magnetization. These results suggest that the hyperfine enhanced nuclear magnetic moments of <141>^Pr antiferromagnetically order below 5 mK. The ac susceptibility in the magnetic field and the static magnetization around the zero magnetic field have a different temperature dependence from the static magnetization in the magnetic field. The ac susceptibility and the static magnetization show the superconductive diamagnetism at 35.7 mK, and the critical magnetic field at zero temperature is 0.568 mT.In order to measure the magnetic susceptibility in higher magnetic fields, we have developed a new ac susceptibility measurement system without a SQUID magnetometer which is assembled from five pick up coils and a modulation coil for mutual inductance measurement, a small superconducting solenoid for applying static magnetic filed, and the magnetic shield of niobium and it-metal cylinders. Furthermore, cooperating with Metoki group in Japan Atomic Energy Agency, we have developed a nuclear adiabatic demagnetization refrigerator for a neutron diffraction measurement at sub milikelvin temperatures for the purpose of direct observation of nuclear ordered spin structures.
研究課題/領域番号:17540321, 研究期間(年度):2005-2007
出典：「反強四重極子秩序状態における増強核磁気モーメントの秩序化に関する研究」研究成果報告書 課題番号17540321 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
関連情報https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=60251914
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17540321/
https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-17540321/175403212007kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）