Sn1-XCrX Te結晶の電気抵抗と比熱

Sn1‑XCrX Te結晶の電気抵抗と比熱

著者 安江 孝夫, 井上 正, 八木 寿郎, 立川 敏明

雑誌名 福井大学工学部研究報告

巻 30

号 1

ページ 43‑51

発行年 1982‑03

URL http://hdl.handle.net/10098/4164

福 井 大 学 工 学 部 研 究 報 告

第30巻 第l号 昭 和 田 年3月

Sn

₁‑_X

Cr

X 

Te 結晶の電気抵抗と比熱

安江孝夫* 井上 正* 八木寿郎* 立 川 敏 明 付

E1ectrica1  Resistivity and Specific Heat of Sn1̲xCrxTe Crysta1s 

Takao YASUE

， 

Masasi工NOUE

，

Hisao YAG工 and Toshiaki TATSUKM'lA  (Received Mar.  1

， 

1982) 

Measurements of dc resis七ivity and mo1ar specific hea七 have been made on the degenera七e magnetic  semiconductors  Sn1̲x‑

CrxTe over a wide temperature range.  The as‑grown crystals  have a tempera七ure‑independent

，

residua1 resis七ivity

，

while  the annea1ed crysta1s  (heated  in Zn vapor at 600⁰C for va‑

rious七imes) show a superconduc七ing behavior at 3.7‑3.8  K

， 

presumab1y due七o a forma七ion of Sn network

， 

as evidenced  by the七empera七ure dependence of the cri七ica1 magnetic  fie1d.  The specific hea七s of both七he as‑grown and annea1‑

ed crys七a1s revea1 an anoma1y a七 七he Curie tempera七ure Tc  (150‑300 K)

， 

where the paramagnetic‑ferrimagnetic  transi‑

七ion occurs.  Low temperature  specific heats of七he annea1‑

ed crys七a1s show an additiona1 broad peak at 4‑5  K

， 

indi‑

cating an extra order‑order type magnetic transition

， 

which  is associa七ed wi七h the disp1acive  s七ructura1 phase七ransi‑

七ion in七he hos七 SnTe crysta1.  A ten七a七ive mode1 of these  two magnetic transitions  is presented. 

1 序 論

縮 退 半 導 体SnTeは，通常の半導体と比べて陽イオン欠陥による伝導キャリア(正孔)濃度が 1 _020~ 1021 _cm‑3と高く，またNacl型 立 方 構 造 か ら 菱 面 体 構 造 へ 転 移 温 度Ts ( = 80 _~ 100 K )で変 位型構造相転移を起こし1)更に0.2K以 下 の 温 度 で 多 谷 間 型 半 導 体 と し て 超 伝 導 を 示 す こ と が 知 られている2)Oこの半導体に3d遷移金属を固溶した物質系は，母体結晶の構造相転移と関連して，

磁性不純物スピンに種々の磁気的配列が実現し極めて興味深い現象を示す3)o特にCr1濃 度 が0.2at.

%以上を含むSn1‑xCr x Te系では，キュリー温度 T_cが150~ 300Kのフェリ磁性的振舞いを示

* 

応 用 物 理 学 科 料 超 低 温 物 性 実 験 施 設

43 

し，この

T

_cはCr濃度に依存すると共に， Zn蒸 気 中 の 熱 処 理 効 果 に よ っ て も 変 化 す る こ と が わ か っている4〉o 更 に 液 体 ヘ リ ウ ム 温 度 領 域 の 低 温 で は フ ェ リ 磁 性 か ら ま た 別 の 磁 気 転 移 を 起 こ す 可 能 性があるのo この様な縮退磁性半導体Snl‑x Cr_x Te系の示す多様な磁気転移の機構を明らかにする た め ， 本 研 究 で は 室 温 か ら 液 体 ヘ リ ウ ム 温 度 ま で の 広 い 温 度 範 囲 に わ た っ て 電 気 抵 抗 率 ， ホ ー ル 係 数 ， 比 熱 な ど を 測 定 し たO 以 下 そ れ ら の 結 果 に つ い て 報 告 す るO

2 実 験

Snl‑x Cr x Te (広三五2a七%)試料はすべてブリッジマン法で育成したO この育成した状態(as‑

grown結晶)ではSnイ オ ン 欠 陥 に よ る キ ャ リ ア 数 が 多 い た め ， こ れ ら の 欠 陥 をSnイ オ ン と 同 程 度 の イ オ ン 半 径 を 持 つ 非 磁 性 金 属 で 補 償 す る 必 要 が あ るO 我々は従来より Zn蒸気中， 600^oC， 5分

~2 日間焼鈍・急冷するという熱処理方法によってキャリア数を効果的に制御している O これらを annea

ユ

ed結晶と呼んでいるO キ ャ リ ア 数 はas‑grown結 晶 で は5X l020cm‑，3程度以上であるが，

annealed結晶では1'"'‑'  2 X 1020 cm‑³程度に減少する_O この熱処理の効果については後で述べる_O 輸 送 現 象 の 測 定 は 直 方 体 試 料 (1. 5 x 1. 5 x 8 mm 3 ) に つ い て 直 流 ポ テ ン シ オ メ ー タ 法 を 用 い て 行 ったO な お 特 に 結 晶 方 向 は 定 め て い な いO 比 熱 の 測 定 は 通 常 の 熱 パ ル ス 法 で 行 っ た の 。 円 柱 状 試 料 (直径13.6mm，長さ 15'"'‑'20 mm ) の ま わ り に マ ン ガ ニ ン 線 ヒ ー タ ー を 巻 き ， そ の 上 部 に 取 り 付 け た ゲ ル マ ニ ウ ム 抵 抗 温 度 計 で そ の 温 度 変 化 を 測 定 す るO 試 料 は 絹 糸 に よ っ て キ ャ ピ テ ィ 内 部 に 吊 り 下 げ ， 高 真 空 に 排 気 す る こ と に よ っ て 断 熱 状 態 を 得 たO温 度 制 御 は シ リ コ ン ・ ダ イ オ ー ド ・ セ ン サ ー を 用 い た 自 作 の 温 度 コ ン ト ロ ー ラ ー を 用 い たO こ の と き の 温 度 の 安 定 性 は 液 体 ヘ リ ウ ム 温 度 領 域 で ::!::lmK以下であるO

3 結 果 及 び 考 察 3・1 輸 送 現 象

ま ず ， 熱 処 理 に よ る キ ャ リ ア 数 制 御 の 効 果 を 調 べ る た め に ， 熱 処 理 時 間 を 変 え て キ ャ リ ア 数 の 温 度 依 存 性 を測定した(Fig. 1) 0 図 か ら わ か る よ う に ， 熱 処 理 時間を長くする程キャリア数は減少しており， Sn空 孔 を有効にZnイオンが埋めていることがわかる。 しか し熱処理を2日間以上行なっても，キャリア数はほと ん ど 変 化 し な い 。 こ の た め 熱 処 理 は 通 常Zn蒸気中

O.25at~/.Cr o as‑grown 

・

⁵minutes 

.&  1 hour  ロ 2 days 

600⁰Cで2日間行なった^O またキャリア数は室温から

a . .  

存 可

低 温 に な る に つ れ て 増 加 し ， 低 温 で ほ ぼ 一 定 の 値 に な るが， これは母体SnTeの 二 価 電 子 帯 モ デ ル7)によっ て定性的に説明できるO す な わ ち ， 比 較 的 温 度 の 高 い 領 域 で は 主 に 軽 い ホ ー ル が 伝 導 に 寄 与 し て お り ， 温 度 の 低 下 と 共 に 重 い ホ ー ル も 伝 導 に 寄 与 し ， キ ャ リ ア 数 が増加するO

次 に ， 液 体 ヘ リ ウ ム 温 度 領 域 の 結 果 に つ い て 述 べ るO

1 0 0   500 

T (K) 

Fig.  1.  Temperature dependence  of the carrier concentration of  Sn1̲x^CrxTe crysta1s (x=O.25 a七.%). 

45 

amNle<l 

10  T (帆}

Fig ・3. Temperature dependence of  the resistivity of the  annealed  Sn， .Cr Te crystaユ~ with various x. 

l‑x 瓦

20  Cr(at

・

1.)

15 

‑S

司 ︐.

︐ n u

.d

句 ︐

.E内U

﹃E

口 市 町 u

bFM}仏

n v

・ ' ハ

Un 旬 u

T (K) 

Fig.  2.  Tempera七ure dependence of the resistivity  of the as‑grown and annealed Sn₁̲

x CrxTe crystals. 

20  15 

0.5  at.・'1.Cr 

。

^as‑grown

• annealed 

5  6 

民‑

w'

崎 内

﹄ 司

4

・

E

( E υ

・ 叫凶 ・

O F H R )

円﹃

も

Cr(at.勺.) onneoled  0.25 

0.5 

o 

‑ ・

₁

1

1 .  

︑

︑ ︑ ︑

︑ ︑ ︑

︑ ︑ ︑ ︑

︑ ︑︑ ︑ ︑ ︑

︑ ︑

︑ .

¥

︑

︒

︑︑︑︑︑︑︑︑

﹃

‑

Fig. 2はCrを0.5at. %固溶

し た 試 料 の 抵 抗 率ρの20Kから 300 

2 K付 近 ま で の 温 度 依 存 性 を 示 oaロ

~ 200 

t!)  z u 

し た も の で あ るO 白丸は as 黒 丸 は 熱 処 理 し た 試 grown， 

料 で あ るo as ‑grown試 料 の

100  抵 抗 率 は 温 度 を 低 下 さ せ て も あ

ま り 変 化 せ ず ， 残 留 抵 抗 部 分 だ けが見られるのに対して，

3  T  (K) 

Fip;.  ~-. Cri七ical magnetic  field as  a function of  temperature  for the annealed Sn、 Cr Te wi七h

よ‑x x 

different  x

， 

obtained fron the curves  shown in Fig.3. 

Solid工ine is  an exnerimental curve  for Sn metal~/and 8)  dashed line is  an er叩irica工curve of eq. (ユ).

5 

o  4  annealed試 料 で は3.6 ~ 3.  S 

超 K 付近で ρ の値が 10 分の 1~

100分 のlに減少しており，

伝 導 の 振 舞 い を 示 し て い る 。 Fig.3は 特 にannealed 試料に対して， Cr濃 度 別 にρの

温 度 依 存 性 を 示 し た も の で あ るO ど の 試 料 に お い て も 3.6~3. 8 K付 近 でρの 値 は 急 変 し て お り ， 超 常 伝 導 状 態 に 戻 るO

Sn₁‑x Cr x Te試 料 の 抵 抗 率 の 磁 場 依 存 性 か ら 決 定 し た 臨 界 磁 場 を 温 度 に 対 し て プ ロ ッ ト し た の が Fig.4で あ るO 丸 ， 三 角 ， 四 角 は ， そ れ ぞ れCrが0，0.25，0.5at.%の 試 料 の 測 定 点 を 表 わ すO

実 線 は B uck⁸⁾に よ る 純 粋 なSn金 属 の デ ー タ ， 点 線 は よ く 知 ら れ て い る 半 経 験 的 な 式 伝 導 現 象 が 見 ら れ るO 一 般 に ， 超 伝 導 体 は あ る 臨 界 磁 場 で 超 伝 導 状 態 が 破 れ ，

い ) =民

(0)

[ 1 ‑ ( 引 ]

よ り 求 め た も の で あ るO ここで、Hc(T)は 温 度Tで の 臨 界 磁 場 ，Tcは 臨 界 温 度 を 示 すO なお Snに

) 

( 旬 ・ i

であるO 我 々 の 測 定 点 はBuckの 曲 線 と よ く 一 致 し 対 し て はHc ( 0) = 309 Ga u s s， T c = 3.  72 K 

て お り ， 抵 抗 率 の 減 少 は 熱 処 理 に よ っ て 偏 折 し たSn金 属 ネ ッ ト ワ ー ク の 形 成 に よ る も の で ， 磁 性 不 純 物 に よ る 効 界 と は 考 え ら れ な い こ と が わ か っ たO

と こ ろ で ， 一 般 に 弱 い 遍 歴 電 子 型 強 磁 性 体 や そ れ に 近 い 強 磁 性 体 に お い て は ， 低 温 で ス ピ ン の ゆ ら ぎ の 効 果 に よ っ て ほ 抗 率 は 温 度 の2乗 に 比 例 し て 増 加 し

ρ=ρ

。 ⁺

BT²  (2) 

で 表 わ す こ と が で き る9)。 こ こ でρ。は残留抵抗

.B

は そ の 比 例 係 数 を 示 すO 我 々 の 試 料 の 抵 抗 率 ρをT²に 対 し て プ ロ ッ ト し て 見 る と .Fig.5の よ う に 二 つ の 直 線 に よ く の るO 三 角 ， 丸 は ， そ れ ぞ れCrを0.25.1at.拠 固 結 し た 試 料 で ， い

ず れ も 低 温 側 と 高 温 側 で 異 な っ たBの 値 を 持 つO

低 温 側 の 係 数 をB

，

• 高温側を B2 ^{として，種々} の Cr濃 度 に つ い て こ れ ら の 値 を ま と め た も の がTable1であるo Aはas‑grown. Bは annea

ユ

ed試 料 の も の で あ るO 弱 い 遍 歴 強 磁 性 体ZrZn2な ど で はBは10‑⁸Q・cm/K2_{で あ}

り ， 典 型 的 な 強 磁 性 金 属 で あ る

Ni

や Feの

~10-11Q ^・cm/ど よ り 大 き な 値 を 持 つO しかし我 々 の 試 料 の 場 合 as‑grown試 料 で はB

， .

B₂と も ほ ぼ 同 程 度 の 値 を 示 す の に 対 し て ， 熱 処 理 し た 試 料 で はB

，

^が10‑⁸Q・cm/K²の 大 き さ に な っ て い る 。 こ れ ら の 値 は い ず れ も 弱 い 遍 歴 強 磁 性 の 値 と よ く 一 致 し て お り ， こ の 物 質 系 で は こ の 温 度 領 域 で 弱 い 遍 歴 電 子 型 強 磁 性 が 実 現 し て い る こ と を 示 し て い るO し か し ， 詳 し い こ と に つ い て は 今 後 検 討 す る 必 要 が あ るO

4 

a、

0 6  

Fip:. 

5 .  

P = PO

・

BT² 

• 0.25 

・

¹

500  1000  T² (K2) 

Resistivity plotted ap:ainst  squared temperature for the annealed  crys七als with x=O.25 and 1 at.芦.

Table 1.  Temperature coefficients B in eq.  (2)  for七he as‑grown and annealed Sn1̲xCrxTe crys七als:

B， for low temperature  side  and B~ for high tempera‑

2  七ure side. 

x 

(0 

t . ・

'/0)

8

₁ (.Q..cm/K2) 

B

₂

( R  

^・cm / K2) 

。

^A 

^{7 . 8 9   x  1 0}

^・9

^{2 . 9 7   x  1 0}

^・9

B  33.3  4 . 5 5   0.25 

^A 

1 1 . 6  5 . 5 6   B  42.0  8.24 

A 

3 . 2 1   1 . 34  0 . 5  

B  35.0  6.58 

A 

5.47  2.75 

B  2 0 . 4   7.08 

A  as‑grown  8  anneoled 

3・2 比 熱

まず我々の実験装置で得られたデータと既知の値とを比較するために，母体結晶であるSnTe自 身の比熱の測定を行なったo Fig. 6はこのような undoped SnTe結 晶 の 室 温 か ら 液 体 窒 素 温 度領域付近までの比熱Cの温度依存性を表わしたものであるO 点線は60K付 近 ま でBevoloらに よって測定された値10)で，我々のデータはその延長線上にのっているO この温度領域ではすでに比 熱の値はほぼ一定になっており， SnTeを2原子結晶と考えた場合， Dulong‑Petitの 値 と よ く一致していることが確かめられた O 前述のごとく 70~ 100K付近で母体結晶のSnTeは立方構造 から菱面体構造へと変位型の構造相転移を起こすが，これらの影響による比熱の顕著な異常は見出 されなかったO

Fig.7はCrを1at. %固溶した熱処理試料の結果であるO 特 に282K付近には比熱に顕著な異 常が現われており， この温度付近で磁気転移が起こっていることを示しており，我々の研究室にお ける磁気測定より決定したキュリー温度

T

_cに一致しているO このような比熱異常の現われる温度 を種々の Cr濃 度 に 対 し て プ ロ ッ ト し た の が Fig.8である。点線は磁気測定より求めた結果で，

上 が annealed試 料 ， 下 がas‑grown試料の結果であるO 黒 丸 ， 白 丸 で 示 し た の が 比 熱 の 結 果 で，それぞれ annealed， as‑grown試料のものであるO 比熱より求めたキュリー温度

T

_c^は

% 

間dopedSnTe 

as・gr側 n

。

o0 0 0 0

。

1

∞ 

一

一

Bevoloet al 

。

o0 0 0 0  0 0  0 0 0  000  0 

1日 _T(K) 2

∞

^2日 3

∞ 

Fig. 

6 .  

Temperature  dependence o~ the mo工ar specific hea七for as‑grown SnTe crys七a1;

七he dashed line  is  the da七a by Bevolo  et  a工10) 

1 ・ ・・，・・・ 1 

1 ae/. Cr 

; 1 1 二 ^{J 人}

. 

u 

。

^{1日 ‑}200 ^‑‑1..  250 ^ょ T(K) 

.Lー』ー」ーム

300  350 

Fig. 1.  Tempera七ure dependence the molar specific  heat  of the annea工ed Sn、 Cr̲̲Te crystal with x=ユat.需.

‑L‑X  X 

47 

‑ 守 ， ‑

‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ̲ . . . . ‑ ・ ' / '

fe ・ 7

o 

. . . . . ' ゐ

[一一日

い ず れ も 磁 気 測 定 よ り 求 め た も の と よ く 一 致 し こ の 温 度 で の 転 移 が 磁 気 転 移 に よ る も ており，

300 

の で あ る こ と を 示 し て い るO

次 に 液 体 ヘ リ ウ ム 温 度 領 域 で の 比 熱Cの 実 験 Fig.9は undoped SnTe  as ‑grown試 料 に つ い て のOの温度依存性で，

の 結 果 を 示 すO

ハυハυ

司︐

ι

{正 ) トU BevOlOら の 測 定 値 と よ く 一 致 し て い るO 一 般

1 0 0  

温度の 3 乗に比例する格子比熱との和で表わされ，

C = rT+βT³ 

に比熱は温度に比例する電子比熱と，

(3) 

X 

(at.o

，

^o) 

Fig. 

8 .  

Curie temperature plotted  agais七x for七he as‑grown and annealed  Sn1̲xCrxTe crystals.  Dashed lines  are  de七erminedby magnetic measure‑

men七S・4)

; ; : 之 235nI4CMe

βは そ れ ぞ れ 電 子 と な る 。 こ こ で 比 例 係 数

r .

比 熱 係 数 ， 格 子 比 熱 係 数 と 呼 ば れ ， そ れ ぞ れ の

1 0  

ハ 」

"'0

  1 .

物 質 に 固 有 の 値 を 持 つO 我 々 の 測 定 か ら 求 め た

r .   s .

及 び

3

よ り 見 積 も っ た 絶 対 零 度 で の デ パイ温度。Dは

( mJ /mol・K²) 

(mJ /mol・K⁴) 

r = 0.77 

。 =

^0.77 

。

^D= 170  (K) 

Bevoloらの値とほぼ一致しているの のようになり，

G 

e‑

‑t  

T巾e

nu

明

Rd oo   r

‑ 9 0  

JW

与 制 N F G B   O A U o  

n u 

1000 

. .

，

⁴ 

rr， •• cr ~-6 o a.̲̲̲..D‑O‑‑

O_ Jt~o--_. 且~- O~-^^-..D.a.ι占.Q....o-・'.p-'-

2  3  4  5 

T (K) 

Fig・9. Temperature  dependence of the molar  specific  heat  of七he as‑grown SnTe  crystal  at  liquid He七emperatures^・

8  6  7 

500 

(X

‑‑ QK

﹃﹁

E}U

白丸はas‑grOwn . 黒 丸 は Fig.10はCrを1at. %固搭した試料の比熱の温度依存性で，

annea

ユ

ed試 料 の 結 果 で あ るo as ‑grOwn試料では3.6 K付 近 で 小 さ な 比 熱 の ピ ー ク が 現 わ れ て こ れ は 測 定 誤 差 に よ る の か 本 質 的 な 現 象 か 今 の 所 明 ら か で な い 。 一 方 ， 熱 処 理 し た 試 料 に お い て は ， 異 常 ホ ー ル 効 果 の 現 わ れ る 温 度 T必 函 5，11)付 近 の4.5Kを 中 心 と し た ブ ロ ー ド な ピ ー ク いるが，

が 見 ら れ る 。 な お 抵 抗 率 が 急 激 に 減 少 し た3.6 ~ 3.  8 K付 近 で は 顕 著 な ピ ー ク は 現 わ れ て い な いO

Fig.11は 比 較 の た め に 加 工 を 1at. % 固 溶 し た 試 料 の 比 熱 の 温 度 依 存 性 で あ るo as ‑grown  結晶では3.9K付 近 で ピ ー ク が 現 わ れ て お り ， 熱 処 理 し た 試 料 で は 先 程 と 同 様4.5K付 近 と ， 更 に

5.6 K付 近 で も ピ ー ク が 見 ら れ るO この様にSnl‑X Crx Te系 で は 比 熱 の ピ ー ク は た だ 1つ，

49 

1 

a t . . ' .  

Cr  1

∞ o 

一 ‑

Bevolo etα1. 

︐ ︐ ︐ ︐ ︐ ︐ ︐ ︐ ︐ ︐ ︐ ︐ ︐ ︐ 

F︐ 

F︐ 

F J‑ M

 

as‑grown  annealed 

。

500 

•

n u  n v   r o  

v ‑

‑

ちE

﹁E

)U

5  T(K) 

Fig.  10.  Temperature dependence of the mo1ar specific heat  of the as‑grown and annea1ed Sn， 1‑x‑‑x ..Cr"Te  crysta工swith x=l  at.需.

8  6  7 

or‑ι3 

et al. 

一 ‑

Bevolo  Mn 

n d   w e  

c ω  

F e  

叶.n

s n  

1 

a

t.・'1.

︒ ︒

。

•

1

∞ o 

5

∞ 

(正

・

τ u E

¥

﹁

E

)

。』ー-~.;;..--

u 

5  T (K) 

Fiε.  11.  Tempera七ure dependence of the mo1ar  specific heat  of七he as‑grown and annea1ed Snl

， 

‑x...̲Mn..x. Te  crystaユswith x=工 at.男(see aユso ref. 

5 ) .  

8  6  7 

Snl‑.xMnx Te系では2つ現われることがわかっ7dl)Oこれらの異常は何らかの磁気配列の変化に対 応しており，特に Snl‑XCrxTe系について磁気転移に基づく磁気エントロビーを概算した(Tab工e

lI) 0  x はCr濃度を表わし ，5白1はT_AHE付近での磁気エントロビー ， 5 ehは高温側の Tc^{付 近 で} の磁気エントロピーで，いずれも実験値から格子項と電子項を差し引いた異常部分，すなわち磁気

Tab1e 11.  Magne七ic entropies  for Sn、 Cr Te near 

J.‑x  X 

T^UD' AHE'  ‑e1' S~" and near T̲~..~ ..~~. .c' 

， 

8_~; 8~ ~eh' 七 is七he ca1cu1ated  va1ues wi七h 8=2  from eq. (4). 

x  ( a

t.%) 

5el(m

^↓

I m o l . K )   5eh(m

^中何

o l . K ) 5 t ( m ‑ V m o l . K )   0 . 2 5  

0 . 5  

4 . 9   8 . 0   22 

550  1100  2300 

34  67  1 3 0  

比熱より求めたものであるoStはボルツマンの関係式

5 t = x R ln ( 2 5 

+ 

1 )  (4) 

から求めた理論値で， Rはガス定数 5はスピン量子数であるが，ここではOr²+ として 5= 2の 値を採用したo Sehは理論値より l桁ほど大きく，またSelは1桁ほど小さくなっているO ここで の概算はかなり荒いが ，Tc^{における磁気転移が}disorder ‑order型(常磁性相からフェリ磁性 相への転移)のものであり ， T_AHEにおけるそれがorder‑order型(フェリ磁性相から例えば強 磁性相への転移と予想される)であることを示しているO

以上の結果に基つやいて， このSnl̲XO了xTe系 における特徴的な温度及びその磁気配列状態を まとめたのがFig.12である。

T

_cはキュリー 温度を示し，これより高温側では常磁性，低温 側ではフェリ磁性である。このTc^{はOr濃度に} よって変化し，また Zn蒸気中で熱処理するこ とによって変化するが， 150 ~ 300Kであるこ とは前に述べたo Tsは母体結晶である SnTe

Rhombohedral  ‑ + ‑ ^Cubic 

向

r r o ← ^{M ア → 卜 para}

1 ム HE T

⁵ 

Fig.  12.  Characteristic temperatures  and magnetism of the Sn1̲xCrxTe  system  (see text). 

に特有な変位型構造相転移を起こす温度で，高温側はNaOl型 の 立 方 構 造 ， 低 温 側 は 菱 面 体 構 造 で あるO これはキャリア濃度に依存するが1) およそ80_~ 100 Kの温度領域にあるO一 方 ， 低 温 側 で は約 4~5K 付近に異常ホール効果の現われる温度 TAHE があり，この付近で比熱にも異常が現わ れたO この T_AHEより低温側は強磁性と思われるが， これについては今後の研究が待たれるO

このように Snl‑xOr_x Te系は種々の磁気転移を示し，非常に興味ある物質系であるO しかし低 温部での磁気転移は annea

ユ

ed試料で見られたように偏析したSnのネットワークによる超伝導 性や as‑grown試料での比熱異常などを考えると，まだまだ不明な点も多く，更に精密な測定

が望まれるO

謝 辞

本研究の測定に援助を受けた柳瀬憲明，猪野間巧，渡辺一彦，また液体ヘリウムの提供及び低温 装置に関与した坪川勝治，斉藤忠の諸氏に感謝の意を表するO

参 考 文 献

1)  L. ~1u1dawer: J.  Nonmeta1s  1 (1973)  177.  M.工noue

，

^{H.K.  Fun}

， 

H.  Yagi

， 

and T.  Tatsukawa:  J.  Phys.  Soc.  Jpn.  5

旦

(1981) 353. 

2)  P.B.  A11en and M.L.  Cohen:  Phys.  Rev.  177  (1969)  704. 

3)  M. 工noue and H.  Yagi:  Nihon Bu七suri Gakkai Shi  36  (1981)  733  [in  Japanese]. 

4)  M.工noue

，

^{H.  Oshima}

， 

M.  Morisaki

， 

^{H.  Yagi}

， 

^{H.K.  Fun}

， 

^and 

T.  Tatsukawa:  J.  Phys.  Soc.  Jpn.  50  (1981)  1222.  M.工noue

，

H.  Oshima

， 

H.  Yagi

， 

and T.  Ta七sukawa: Jpn.  J.  App1.  Phys. 

20  (1981)  2347. 

5)  M.工noue

，

M.  Morisaki

， 

^{H.  Yagi}

， 

^and T. Ta七sukawa: J.  Low Temp. 

Phys.  46  (1982) No.1j2 [in press]. 

6)  M.  Inoue

， 

M.  Fukuoka

， 

H.K.  Fun

， 

and H.  Yagi:  Mem.  Fac.  Eng. 

Fukui Univ.  28  (1980)  163. 

7)  L.M.  Rogers:  Bri七. J.  Appl. Phys.  (J.  Phys.  D)  )‑.  (1968)  845. 

8)  D.A.  Buck:  Proc.工RE 44  (1956)  482. 

9)  S.  Ogawa:  J.  PhY$.  Soc.  Jpn.  40  (1976)  1007. 

10)  A.J.  Bevo1o

， 

H.R.  Shanks

， 

and D.E.  Ecke1s:  Phys.  Rev

， 

^B 

1 ?  

(1976)  3523. 

11)  M.工noue

，

M.  Tanabe

， 

H.  Yagi

， 

and T.  Tatsukawa:  J.  Phys.  Soc. 

Jpn • 47 (1979)  1879 •

51