会場 D
領域 3

D-1

ホイスラー化合物 Fe2−x Cox MnSi の熱測定
鹿児島大学理工学研究科 A
田出 , 廣井政彦
A

古田達哉A , 甲斐慶太 A , 山下敏広 A , 伊藤昌和 A , 重A

強磁性転移温度 TC ∼ 250 K を持つホイス

ラー化合物 Fe2 MnSi は、低温（TR ∼ 60 K）
で反強磁性成分を持つ磁気相転移を起こすこと

0.6が知られている。しかし、その具体的な磁気的構造については明らかにはなっていない。今回

0.5
CP /T (J/K mol)

我々はこの系の磁気構造に対する知見を得るた

0.4

2

め、Fe2−x Cox MnSi の比熱測定を行った。 図-

Fe2-xCoxMnSi

1 に温度範囲 1.5 ＜ T ＜ 120 K における x = 0,0.05, 0.50 の比熱の温度依存性を示す。比熱測定の結果から x が増加するにつれて TR が減少す

0.3
0.2

x=
0
x = 0.05
x = 0.50

0.1

ること、また TR で変化する磁気エントロピーも00減少することがわかった。TR での磁気相転移は

x = 0.15〜0.17 で消失することが予想される。

27

20

40

60
T (K)

80

100

120

!"#$Fe2-xCoxMnSi%&'%()*+,

D-2

ホイスラー化合物 Ru2 CrSi の磁場中の性質
鹿児島大理 A , 鹿児島大院理工 B , 熊本大 C

西井上創羅A , 諏訪秀和 B , 内田かおり , 伊藤昌和 , 重田出 , 廣井政彦 , 小山佳一 B , 藤井宗明 C
B

B

B

B

我々は，ホイスラー化合物 Ru2−x Fex CrSi の物性について研究してきた．Fe-rich ではハーフメタル的な強磁性と考えられる．一方，Ru-rich

1.5

ピングラス的な磁性を示し，x=0 の Ru2 CrSi1

Ȩ Ȑの Ru1.9 Fe0.1 CrSi では長距離秩序を示さずス

では TN 〜14 K で反強磁性転移をすることが0.5わかった．また，TN は磁場によってあまり変化しないこともわかった．

0

さらに，我々は磁気抵抗効果，ホール効果に

100

200

300

Ї

ついても調べている．Fig.1 からわかるように

電気抵抗の温度変化では，反強磁性転移を示す

アノマリーが観測された．Fig.2 に T =4，10，

20 K での磁気抵抗比での磁場変化を示す．各温度で正の磁気抵抗効果を示している．また，磁気抵抗比は転移温度前後においてあまり変化がみられず，温度に依存していないことがわかる．

ЇD-3

Ru2−x Mx CrSi の反強磁性とスピングラス
鹿児島大院理工 A
小山佳一 A

東内智生A , 内田かおり A , 伊藤昌和 A , 重田出 A , 廣井政彦 A ,第一原理バンド構造計算によるとホイスラー

らはスピングラス転移または反強磁性転移ととなりハーフメタルまたはそれに近いスピン

果と比較し、これらの転移について議論したい。

化合物 Ru2−x Fex CrSi は Fe-rich では強磁性考えられる。この結果を Ru2−x Fex CrSi の結分極率を持つと考えられ、Ru-rich では反強

5X1L&U6L

磁性が安定となる。また廣井らは極低温において Ru1.9 Fe0.1 CrSi ではスピングラス転移、

Ru2 CrSi では反強磁性転移が見られることを報

=)&
)&

7I

7

7I

告した。

7

そこで我々は Fe 置換を Ni 置換に変えた

7

磁場で磁化測定を行った。図に Ru1.95 Ni0.05 CrSi

7

Ru2−x Nix CrSi の試料を作成し、0.005〜5T のの各磁場での温度と磁化の関係を示す。図で示
すように２つの異常 (Tf 1 ,Tf 2 ) がみられ、これ

7 .

28

D-4

アンドレーエフ反射法による Ru0.2 Fe1.8 CrSi のスピン分極率測定
鹿児島大院理工 A

春森浩平A , 西迫裕也 A , 重田出 A , 伊藤昌和 A , 廣井政彦 A

Ru2−x Fex CrSi は第一原理バンド計算から[3] Y. Ji, G. J. Strijkers, F. Y. Yang, and C.

ハーフメタルと報告された [1]．我々は磁化測

L. Chien: Phys. Rev. B 64 (2001) 224425.

定から 1.0 ≥ x の物質についてハーフメタル

1.9

特性が実現されている可能性があることを明7.5Kらかにした [2]．そこで，本研究では x = 1.8

7.0K

合金と超伝導体の接合を作製し，微分コンダ

1.5

クタンス G(V) の測定を行い，拡張 Blonder-

6.0K
5.0K

G(V)

Tinkham-Klapwijk(BTK) モデル [3] による理論解析からスピン分極率 P の決定に取り組ん
だ．Ru0.2 Fe1.8 CrSi の微分コンダクタンスの温

4.0K

1.3

3.0K

度依存性と拡張 BTK モデルによる解析結果を1.1

図に示す．解析結果から P = 0.622 が得られ

2.0K
1.37K

た．

0.9

[1] S. Mizutani, S. Ishida, S. Fujii, and S.
Asano: Mater. Trans. 47 (2006) 25.

Ru0.2Fe1.8CrSi/
Pb junction

FittingExperiment

0.7
-0.01

[2] M. Hiroi, K. Matsuda, and T. Rokkaku:
Phys. Rev. B 76 (2007) 132401.

D-5

7.25K

1.7

の Ru0.2 Fe1.8 CrSi を合成した．このホイスラー

0
0.005
0.01
-0.005
V(V)ᅗ Ru0.2Fe1.8CrSi䛾ᚤศ䝁䞁䝎䜽䝍䞁䝇䛾 ᗘ౫Ꮡᛶハーフメタル型ホイスラー合金 Co2 MnSi のスピン分極率測定
鹿児島大院理工 A , 東北大院工 B , 東北大金研 C 西迫裕也A , 春森浩平 A , 重田出 A ,大久保亮成 B , 梅津 理恵 C , 伊藤昌和 A , 小山佳一 A , 貝沼 亮介 B , 廣井政彦 A

スピントロニクス分野の機能性材料として，

ホイスラー合金のハーフメタルという特性が注目されている．その材料として Co2 MnSi は，

膜とホイスラー合金の界面で生じるアンドレー
エフ反射に起因していることがわかった．
Co2MnSi/Pb junction

ハーフメタルであることが予測されている．本T = 7.2 K

1.24

T = 7.0 K

研究では，X 線回折，磁化測定，Andreev 反射法

T = 6.5 Kを利用した微分コンダクタンスの測定を行い，

1.19

拡張 Blonder-Tinkham-Klapwijk (BTK) 理論

T = 6.0 K
T = 5.5 Kを利用してスピン分極率を見積もった．図は T= 1.5 K から T = 7.2 K までの測定から得られた規格化微分コンダクタンス g(V) ≡ G(V)/G n

T = 5.0 K

1.14
G(V)/Gn

T = 4.5 Kと，拡張 BTK 理論による解析結果である．こT = 4.0 K
1.09

こで，G(V) は各測定温度でのコンダクタンスとT = 3.5 K
T = 3.0 K

Gn は常伝導状態のコンダクタンスである．図中の白丸は実験データを，赤線は拡張 BTK 理論
による解析結果を示している．実験結果と拡張

T = 2.5 K

1.04

T = 2.0 K

BTK 理論の計算結果は良い一致を示し，スピ
ン分極率は P = 52.5%という値を得た．また，
微分コンダクタンスの温度依存性から，Pb 薄T = 1.5 K
0.99
-0.01

-0.0050
V(V)ᚤศ䝁䞁䝎䜽䝍䞁䝇ᚤศ䝎䜽䝍
G(V)/Gn 䛾

29

0.005

ᗘ౫Ꮡᛶ

0.01

D-6

半ホイスラー化合物 CoTiSb の置換効果
鹿児島大院理工 A , 鹿児島大理 B
和 , 重田出 , 廣井政彦
AA

諏訪秀和A , 西井上創羅 B , 東内智生 A , 伊藤昌

A

我々は、非磁性で半導体的振舞を示す半ホイスラー化合物（C1b 型構造）CoTiSb において、その元素置換による物性の変化を調べている。今回は、同じ C1b 型構造の化合物

RuTiSb が作製されているという報告に着目し、Co1−x Rux TiSb の作製を試みた。x ≤0.2の試料の X 線回折の結果を図 1 に示す。Ru 置換

により、42 度付近で C1b 型構造で見られるピー

クとは異なるピークが見られる。このピークは不純物によるものである可能性が高いが、その原因については現在検討中である。このピーク
を除き C1b 型構造と考えて格子定数 a を求めたものを図 2 に示す。置換量 x が多くなるにつれて格子定数は単調に増加する。このことは、Coが Ru に置換されて、C1b 型構造の試料ができていることを表していると考えても矛盾はない。

D-7

化合物 CoCl22H2O のプロトン NMR
福岡工業大学 A

中村友宣A , 善明和子 A , 久保英範 A

化合物 CoCl2・2H2O はネール温度 17.2K のの目的は化合物 CoCl2・2H2O のプロトン NMR

としてこれまで多くの研究がなされてきた。そ因を明らかにすることである。下図は共鳴周波

反強磁性物質である。代表的な化合物反強磁性測定から、スペクトルの分裂を確認し、その原の結果、磁気モーメントは b-軸を容易軸とし、c-軸方向を強磁性的に、c-面内では反強磁性的に結合していることが示されている。Co の周数の磁場の依存である。ゼロ磁場でも 2 つのピークが存在することが明らかであり、原因については現在考察中である。

りには 4 つの水素原子が存在し、その位置は対称である。したがって磁気構造と結晶構造から

4 つの水素原子核の受ける双極子磁場は、低温で外部磁場がない場合はすべて同じ大きさの約4.23kOe であり、プロトン NMR のスペクトルは 1 本のピークからなるとされてきた。また混晶 Co1-xMnxCl2・2H2O でも Co の容易軸は b-

軸で 1 つの共鳴周波数ということですべての結果を説明できた。しかし Narath は外部磁場がない場合のプロトン NMR スペクトルは 1 つの共鳴周波数によるピークではなく、近接した 2つの周波数に分かれていると主張した。本研究

30

D-8

天然鉱物 Dioptase のプロトン NMR
福岡工業大学 A

孟磊A , 善明和子 A , 久保英範 A

天然鉱物 Dioptase（Cu6Si6O18・6H2O）

は、S=1/2 のハイゼンベルグ型反強磁性体であのプロトン NMR スベクトルである。15MHz、り、そのネール点は 15K である。Dioptase は、

19MHz の大きなピークが観測される。また、周波数の磁場依存から、0〜2MHz 周波数領域に軸に沿ってたらせんチェーンで構成されている

在、これらの周波数を再現するような磁気構造

チェーン内交換相互作用によって接続され、c特有スピンネットワークを持つ反強磁性体であも幾つかのピークが存在することが分かる。現を明らめにするため、Cu チェーン内、チェーる。格子内 c 軸方向にらせんチェーン内交換相

ン間の交換相互作用、磁気モーメントの大き互作用を J c とする。また、チェーン間にも交さ、方向等を考慮した計算モデルで、プロトン

換相互作用 J d がある。Gros らは、チェーン

が Cu 原子より受ける双極子磁場から共鳴周波内とチェーン間は共に反強磁性であると仮定

し、量子モンテカルロ法や磁化率の測定から、数を求め、Dioptase の磁気構造を解析中である。

その大きさを見積もっている。一方、H.Ohta
らは、チェーン内を反強磁性、チェーン間を強磁性を見なして、強磁場磁化過程や強磁性

ESR 測定から、Dioptase は強磁性的なチェー
ン間相互作用を持つ擬一次元反強磁性体であることを示している。今回、プロトン NMR より、チェーン内、チェーン間の相互作用および、磁気モメンートの向き等、Dioptase の微視的な磁気構造を考察する。

D-9

図はゼロ磁場Eu(Rh1-xIrx)2Si2 における強磁場磁化過程
九大院理 A , 東大物性研 B
晃弘 B , 金道浩一 B

喜舎場英吾A , 浜野卓 A , 光田暁弘 A , 和田裕文 A , 近藤

Eu は 化 合 物 中 に お い て 4f 電 子 数 が 7す。反強磁性体の x=0 を除いてヒステリシス(Eu ,J=0) の状態をとる場合があるが、稀に両者の間で不安定になることがある。正方晶
TrCr2 Si2 型構造をとる Eu(Rh1−x Irx )2 Si2 はて価数転移が誘起され、磁性的な Eu2+ に変化

個 (Eu2+ ,J=7/2) の状態をとる場合と、6 個を伴うメタ磁性が観測されている。磁場によっ3+したと考えられる。転移磁場は x の増加とともに上昇する。当日はより詳細な結果を報告する。

x≥ 0.25 において Eu の 4f 電子数がある温度で変化する（すなわち価数転移する）ことが最近報告された。[1]我々は本系の価数転移に対する磁場効果を調べることを目的として強磁場磁化過程を測定した。試料はアーク溶解により作製し、粉末 X 線

回折によって試料同定を行った。強磁場磁化過程は東大物性研金道研究室のロングパルスマグ
ネットを用いて最高磁場 55T まで測定した。

内挿図に x=0.4 の磁化率の温度依存性を示す。磁化率が 50K 付近で温度上昇とともに鋭く増加している。この温度域で非磁性的な 3 価から磁性的な 2 価へ価数転移していることがわかる。図に x=0〜0.5 までの強磁場磁化過程を示

31

D-10

磁気抵抗測定を用いた貴金属ナノワイヤにおける強磁性の探索
九州大学大学院工 A , 九州大学工 B , 金沢大学教育 C
大西雄貴 , 稲垣祐次 , 辻井宏之 , 河江達也
AAC

これまでに Pd 微粒子や高分子修飾された Ag

高田弘樹B , 家永紘一郎 A ,A197201 (2003) [2]E. Goikolea et al. J. Appl.
Phys. 107, 09E317 (2010) [3]K. Ienaga et al.

微粒子において強磁性が現れるという報告がなされている [1][2]。これに対して私たちは、ナノ

Appl. Phys. Lett. 101, 123114 (2012)

ワイヤの作製及びワイヤサイズの制御が可能である MCBJ 法を用い、Pd と Ag の強磁性−常磁性転移を、磁気抵抗測定を用いることで探究した [3]。その結果 Pd, Ag ともに、ワイヤサイ

ズの微小化に伴い磁気抵抗効果が観測された。
図は Pd における抵抗 80 Ωの接点に対して±

400Oe の磁場をスイープさせた際の磁気抵抗効果の測定結果である。ヒステリシスを伴った磁気抵抗効果が観測された事から、強磁性を示唆していると考えられる。本講演では、磁気抵抗効果と接点サイズに対する関係について考察を行う。

[1]T. Shinohara et al. Phys. Rev. Lett. 91,

D-11

強磁性単一金属における近藤効果の探求
九州大学大学院工 A , 九州大学工 B , 金沢大教育 C , 九州大学稲盛フロンティアセ
ンター D

家永紘一郎A , 高田弘樹 B , 大西雄貴 A , 稲垣祐次 A , 辻井宏之 C , 木村

崇 , 河江達也 A
D

近藤効果とは母金属中の磁性不純物が持つ磁強磁性が起源となっている可能性を支持してい気モーメントに対する遮蔽効果であるが、１種る。

類の強磁性金属 (Fe,Co,Ni) においても単原子[1]M.R.Calvo et al, Nature, 458 1150(2009)レベルまでの微小化によって観測されることが[2]K.Ienaga et al, Phys. Rev. B 86, 064404(2012)

近年報告された [1]。この報告は、強磁性と近[3]K.Ienaga et al, Appl. Phys. Lett. 101, 123114(2012)

藤効果は一般的に共存しないという観点からも、その起源に関してさらなる探求を行う必要がある。前回までの講演において我々は、強磁性金属 Ni における近藤効果のサイズ依存性を

ナノサイズから単原子サイズまで測定し、近藤
効果出現の起源を探究してきた [2]。今回は Pdが微小化によって強磁性を発現することに着目
し [3]、Pd において近藤効果の探求を行った結果を報告する。図は T ∼ 5K で測定された Pd

原子サイズワイヤの微分伝導度であり、近藤効果を示唆するゼロバイアス異常が観測されている。この結果は、単一金属における近藤効果は

32

D-12

液体急冷した Fe 希薄域 CuAuFe 及び CuAgFe 合金の磁性
長崎大学工学部 A , 京都大学大学院理学研究科 B

金子和寛A , 向健太朗 A , 森村隆

夫 , 近藤慎一郎 , 道岡千城 , 小林慎太郎 , 吉村一良 B
A

A

B

B

CuAgFe 合金系は、Fe 高濃度域（20at.%以上）では巨大磁気抵抗効果を示すが、その磁性と構造および状態図との関連についてはま だ調べられていないことが多い。

そこで我々は、CuAgFe 合金及び Ag を Au に置換した CuAuFe 合金について、組成と磁性の関連が比較的連結しやすい Fe 希薄域について研究を行った。

今回解析に用いた Fe 希薄域合金の試料組成は Cu 60Ag 35Fe5 ならびに Cu 60Au 35Fe5 である。まず高周波溶解にてインゴットを作成し、アルゴンガス雰囲気下で周速度 31m/s で液体急冷を行い、リボン試料(As-Quench 試料)を作成した。また両急冷試料について 500℃で 10

時間熱処理を行いそれぞれの試料について X 線
回 折 、 磁 化 測 定お よ び透 過 電 子 顕 微 鏡 観 察（TEM）を行った。
X 線回折の結果では、As-Quench 試料に関しては両組成とも Fe の析出は見られなかった。
Cu 60Au 35Fe5 合金では、Cu と Au が高温域では全率固溶するため、単相のピークのみであるが、Cu 60Ag 35Fe5 合金では、Cu と Ag は高温域でも全率固溶しないため、Cu 及び Ag 相のピークが観察された。また両組成とも 500℃で 10 時間熱処理した場合 Fe の析出が認められた。

図 1 は、磁化の温度依存性を示したものであ
図1
るが、Cu 60Au 35Fe5 合金 As-Quench 試料以外では、磁化は温度変化は緩やかである。また M-H 曲線の解析より Cu 60Au 35Fe5 合金 As-Quench
試料は 300K 及び 77K では超常磁性を示すことがわかっており、帯磁率の値より磁性クラスタ−の磁気モ−メントは 300K で 180μB,77K で 90μB 程度である。
最小二乗法の Fitting
結果では 300K で 110μB,77K で 70μB 程度が得られており、よい対応を示している。一方
Cu 60Ag 35Fe5 合金では、As-Quench 試料 300K でのみ超常磁性を示し、Fitting 結果では磁性クラス
タ−の磁気モ−メントは凡そ 5000μB である。ところで Ag-Fe 及び Cu-Fe 合金状態図では、Fe は
高温でも僅か若しくはほとんど Matrix 中に溶け込まないが、Au-Fe 合金状態図では、高温域で Fe はか な り 金 に 固 溶 する 。 そ れ 故 、液 体 急 冷 時 に
CuAgFe 合金では、磁性クラスタ−内での Fe 含有
量が多いが、CuAuFe 合金では、磁性クラスタ−

図2
内に多くの金原子が含まれていると考えられ、それが磁化曲線に影響を与えていると思われる。なお図 2 は Cu 60Au 35Fe5 合金 As-Quenchの TEM 明視野像である。ところどころに赤丸で示したようにクラスタ−のようなものが観察される。EDX 分析の結果では赤丸でかこまれた組成は Fe 組成がやや大きいものの、Matrix とそれほど大きな違いは無く、界面もシャ−プではない。これも Au-Fe 合金状態図
が示すように、凝固時に Au が多くの Fe を取り込めるため明確な界面を有さないと推定さ
れる。

未入力

D-13

ヘリカル磁性体 MnP の非線形磁化率測定
九工大工 A , 放送大学 B , 青山学院大学理工 C 松井英明A , 光島剛史 A , 美藤正樹 A ,出口博之 A , 岸根順一郎 B , 矢野真一郎 C , 高阪勇輔 C , 秋光純 C

遷移金属化合物である MnP は低温でヘリカ

ル磁性を示し、その磁気相図は結晶軸に対す6し、常磁性からヘリカル磁性に至る過程での4

る磁場印加方向のよって多様に変化する。しかM (arb. units)

磁気挙動については十分に解明されていない。
我々は、交流磁場の周波数と同強度、さらに温度を関数とする交流磁化率測定で、その磁気特性の温度変化を明らかにすることを目的として研究を行っている。MnP の印加する交流磁20-2場に対する応答を高速磁気ヒステリシスとし-4リシス曲線が観測できる。この結果を非線形運-6て捉え直すと、図１に示すような多様なヒステ動方程式に基づくシミュレーションと比較し、

100 K
150 K
200 K

-3

-2

-1

0

1

2

3

H (Oe)

非線形項の係数の変化に本結果の本質を落とacし込むことで、磁気ダイナミクス研究の新た࿑䋱なアプローチの典型例になりうると考えている。

33䈱੤ᵹ⏛႐䈮䈍䈇䈩᷹ⷰ䈘䉏䉎䈱䊍䉴䊁䊥䉲䉴ᦛ✢

D-14

渦電流損の評価による電気伝導測定方法の開発
九工大工 A

穴見僚悟A , 山口修平 A , 美藤正樹 A , 出口博之 A

カーボンナノチューブ等の超微小試料の電気× 0.01 mm ) の電気伝導率の温度依存性を示す。

伝導を測定する場合、従来は STM 等で観察しながら試料と電極を接触させて計測する方法が

工技術を必要とし、接触抵抗の影響を受けやす





用いられてきた。しかし、極めて高度な微細加い等の問題があった。交流磁場中での導体の磁気応答はその電気伝導性を反映する。それは、渦電流による磁場が発生し、この磁場の位相・振幅にその物質の電気伝導性が反映されるためである。我々は、この原理を使って、銀または銅の箔および粉末試料を対象にした、交流磁化率













測定によって、非接触の電気伝導性評価システ
ムを構築した。実際には、各温度毎で周波数依





存性を計測し、それを画一化することで、電気伝導性を評価する。図１に、T = 5 (K) の時の













ᅗ 㻝 % 䛾᫬䛾㟁Ẽఏᑟ⋡䛷つ᱁໬䛧䛯㖟⟩㻔㻌22 㽢 22 㽢 22 㻕䛾㟁Ẽఏᑟ⋡ 8 䛾 ᗘ౫Ꮡᛶ

スピンーフォノン間相互作用の幾何学的構造変化による量子相転移
琉球大理 A , 和歌山高専 B



%

電気伝導率で規格化した銀箔 ( 2 mm × 2 mm

D-16

8,7-:398



安田千寿A , 秋山聡 B

磁性体において量子力学的効果が顕著に現れる例として、格子の自由度を量子化したフォノンとスピンの相互作用が磁性体に及ぼす効果が研究されている。一般に、格子がゆがむと弾性エネル

ギーが増加するため、物質は歪みづらいと考えられるが、スピン-フォノン間に相互作用があると、量子力学的効果により歪むことがある。この相転移をスピン・パイエルス転移と呼ぶ。

我々の以前の研究では、スピン・パイエルス系のモデルとなるスピン-フォノン間相互作用のある量子スピン鎖において、フォノンの自由度をトレースアウトし、フラストレーションをもつ量子スピン系の有効ハミルトニアンを導く方法を提案した [1]。ここで、フラストレーションは、次近接スピン間相互作用などの長距離スピン間相互作用や多スピン交換相互作用により生じている。

本研究では、我々の方法を、幾何学的構造変化にともないスピン-フォノン間相互作用が変化する一次元系のモデルに適用した（スピン-フォノン間相互作用の強さを g とする）。その結果得られた有効ハミルトニアンを厳密対角化レベルスペクトロスコピー解析で調べた結果、次のことが分かった。(1) g=0 のときにスピン液体 (SL) 相にある系で g を大きくすると、SL 相がスピンギャッ
プ (SG) 相に相転移する。(2) g=0 のときに SG 相にある系では、g を大きくするに従い、SG →SL → SG の相転移があることを示唆する結果を得た。この相転移は幾何学的構造にも依存しており、構造変化により SL → SG や SG → SL の相転移も出現する。このような相転移を示す新たな物質の合成や従来の物質への加圧による相転移の実験的発見を期待している。本講演では、さらに我々の方法を二次元系に拡張する試みや、その方法を適用した結果も報告したい。

[1] S. Akiyama and C. Yasuda, J. Phys. Soc. Jpn. 80 (2011) 104709.

34

D-17

First-Principles Dynamical CPA Approach to Ferro- and Antiferromagnetic Transition Metals
琉球大院理工 A , 琉球大理 B

S. ChandraA , 梯 祥郎 B

Quantitative explanation of the finite-temperature properties of 3d transition metals and alloys
such as the Curie (Neel) temperatures and susceptibilities has been a long standing problem
in metallic magnetism because their Coulomb interactions are comparable to the band widths
and simple perturbation approach is not applicable to such systems. We present here the firstprinciples dynamical CPA combined with the LDA+U Hamiltonian for both the ferro- andantiferro-magnetic transition metals. The theory completely takes into account the dynamical
spin and charge fluctuations at finite temperatures in the single-site approximation. We obtained
the Curie-Weiss susceptibilities in Fe, Co, and Ni whose effective Bohr magneton number (meff)
quantitatively agree with the experimental data (3.2, 3.2, and 1.6 muB). Calculated ground-statemagnetizations are 2.58, 1.72, and 0.64 muB for Fe, Co, and Ni, being in good agreement withthe experimental data (2.2, 1.74, qnd 0.62 muB). On the other hand we obtained the Curie
temperatures 1900K, 2100K, and 620K for Fe, Co, and Ni which are somewhat overestimatedbecause of the single-site approximation. For antiferromagnetic metals, we calculated the spin
susceptibility, and found the Pauli paramagnetic susceptibility being in quantitative agreementwith the experimental data. We also demonstrate that the calculated single-particle densities ofstates (DOS) systematically explain the photoemission as well as BIS data from V to Cu. We
clarify that the dynamical effects of electron correlations damp their main peaks, reduce theirband widths of the quasiparticle DOS, and cause a satellite peak.

D-18

ラーベス相化合物 Y1−x Prx Co2 の輸送特性
琉球大院理工 A , 琉球大理 B , 沖縄キリスト教短大 C , ヨッフェ物理工学研究所 (ロ
シア)D
洲義尚

照屋淳志A , 平川先太郎 A , 渡部晋太郎 A , 平仲裕一 A , 竹田政貴 A , 高江

B,C, 辺土正人 B , 仲間隆男 B , 矢ヶ崎克馬 B , 内間清晴 C , A.T.BurkovD

立方晶ラーベス相化合物 RCo2 (R は希土類)説明できることが分かった．[1] A. T. Burkovのうち，R が非磁性元素である YCo2 は交換増

et al.: Phys.

強されたパウリ常磁性体であり，R が磁性元素である PrCo2 は TC が約 39 K の強磁性体である．その置換系である Y1−x Pr x Co2 化合物は，図に示すように，臨界濃度 xc ≈ 0.35 で TC が消失し，残留電気抵抗率 ρ0 がピークを持つ．このような ρ0 の特異な振舞いに関して，我々はこれまでに重希土類化合物について「xc 近傍

では，置換によってランダムに空間分布した Rからの交換磁場により，Co の磁化状態が揺らぎ，この Co の magnetic disorder が引き起こす寄与が ρd = Dy(1 − y)(y は高い磁化状態のCo の体積分率) で表される」というモデルを用いて説明してきた [1]．今回，軽希土類化合物である Y1−x Pr x Co2 の xc 近傍の化合物の電気抵抗率と熱電能を 3 GPa までの圧力下で測定し，この系の圧力効果が上記のモデルにより

35

Rev.

B 69 (2004) 144409.

D-19

Y1−x Rx Co2 (R=rare earths) の Co の磁化状態と TC の圧力変化
琉球大院理工 A , 沖縄キリスト教短大 B , 琉球大理 C , 東大物性研 D , ヨッフェ物理技術研究所 E

竹田政貴A , 照屋淳志 A , 渡部晋太郎 A , 平川先太郎 A , 平仲裕一 A ,仲村愛 A , 高江洲義尚 B,C , 内間清晴 B , 辺土正人 C , 仲間隆男 C , 矢ヶ崎克馬 C , 松
林和幸 D , 上床美也 D , A. T. ブルコフ E
希土類ラーベス相化合物

RCo2 の
磁性 R を非磁性の Y で置換した
Y1−x Rx Co2 (R=rare earths) のキュリー温度

フィッティン グ 結 果 で あ る ．実 験 値 と よ く

一致しており，TC の圧力変化が Co の磁化状態に大きく関係していることが分かる．

TC の圧力変化 d ln TC /dP を調べた．図にd ln TC /dP vs x/xm を示す．ここで，xm は0.0

Co の磁化が均一な状態から不均一な状態になる相境界濃度である．d ln TC /dP は，R の種類によらず 1 つのカーブ上にあり x/xm と普遍的な関係があるようにみえる．d ln TC /dP は

x > xm では一定値を示すが，Co 副格子の磁化状態が不均一な領域 x < xm において，x の減少とともに急激に減少する．x > xm での Co

副格子の帯磁率 χd を用いて，x < xm の帯磁率

-0.2
-0.3
,

-0.4

χ"d = yχd (y は高い磁化状態の Co の割合) を仮定し，分子場近似を用いて以下の式を得た．
!
"
yd ln TC= 1+ydP

Y1-xRxCo2-1dlnTC/dP [GPa ]

-0.1

,

-0.5

d ln χddy dBc+ y1 dB
dP
c dP

0.5

図 中 の 実 線 お よ び 破 線 は ，上 式 を 用 い た

D-20

1.0
x/xm

R=Pr
Nd
Gd
Tb
calclation

1.5

EuNiSi3 の Ge 置換による磁性と輸送特性
琉球大理 A , 沖縄キリスト教短大 B , 東大物性研 C

平川先太郎A , 渡部晋太郎 A ,照屋淳志 A , 平仲裕一 A , 仲村愛 A , 高江洲義尚 A , 辺土正人 A , 仲間隆男 A , 矢ヶ崎
克馬 A , 内間清晴 B , 松林和幸 C , 上床美也 C

EuNiSi3 と EuNiGe3 は，それぞれ ThCr2 Si2

常点も含め，磁性と輸送特性について議論する．

型および BaNiSn3 型構造であることが知られて い る が ，磁 性 や 輸 送 特 性 な ど の 物 性 は
ほ と ん ど 報 告 さ れ て い な い ．今 回 ，我々はEuNi(Ge1−x Six )3 の比熱 C ，磁化 M ，電気抵抗率 ρ，および熱電能 S を測定したので報告する．
EuNiSi3 および EuNiGe3 は，有効磁気モー
メ ン ト が そ れ ぞ れ µeff = 7.4 µB お よ びµeff = 7.6 µB で，ほぼ Eu+2 の状態である

ことがわかった．EuNiSi3 は，TN ≈ 49 K に反強磁性転移，さらに TC ≈ 34 K で強磁性状態へ転移する．EuNiGe3 は TN ≈ 14 K の反強磁性体である．図に，EuNi(Ge1−x Six )3 の TN および TC の x 依存を示す．TN は，x の減少とともに急激に下降している．また，TC は x ≈ 0.9 ま
では確認できるが，x < 0.9 では，どのようになっているか不明である．講演では，その他の異

36

D-21

EuGa4 の NMR による研究
琉球大学理 A , 阪大院理 B
雄介 , 大貫惇睦
B

仲村さおりA , 上地彩香 A , 與儀護 A , 二木治雄 A , 広瀬B

D-21
EuGa4 の NMR による研究
琉球大理 仲村さおり，上地彩香，與儀護，二木治雄阪大院理 A 広瀬雄介 A，大貫惇睦 A
NMR Studies of EuGa4 Univ. of the Ryukyus, S. Nakamura, A. Uechi, M. Yogi and H. Niki,
Grad. Sch. of Sci., Osaka Univ., Y. Hirose and Y. Onuki
EuGa4 は，体心正方晶の BaAl4 型 (空間群 I4=mmm) 結晶構造を示し，Eu は，体心正方晶のコーナーとセンターに位置する。Ga は結晶学的に異なる 2 つのサイトに存在する。EuGa4 は，

TN =15K 以下で反強磁性を示す。また，反強磁性相において外部磁場を約 7T 以上にすると強磁性相に転移する。TN =15K 以上では，常磁性を示す。常磁性相では，磁化率χは，キュリーワイ
ス則χ=C/(T-θ p) に従う。θ p は+3K を取るので，強磁性的なカップルをしていると考えられる。また，常磁性モーメントの大きさμ eff は約 8 μ B である。Ga の自己フラックス法で育成した EuGa4 の単結晶を粉末化して NMR 測定に用いた。残留抵抗比は 300 以上あり極めて純良な試料である。

Eu の常磁性状態での磁気モーメントが非常に大きいため, Ga サイトの内部磁場の揺動が激しく, T1, T2 が非常に短い。そのため, 信号の検出が困難であった。一連の「90 °-τ-180 °τ-エコーシグナル」のパルス系列でパルス間隔τを 10 μ S にして, かろうじて 1 組だけの 69Gaと 71Ga 信号を検出することができた。しかしながら, この 1 組の信号がどちらのサイトの Ga に属するかを同定しようとしたが， Eu-Ga(1)(3.453A) および Eu-Ga(2)(3.354A) の距離がほとんど同じであるので, どちらの Ga サイトかを識別することはできなかった。また, S/N 比が悪いため,

スペクトルの中心ピークのみの情報は得られたが, 形状や線幅についての情報は得ることができな

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