f電子系 - 茨城大学原子科学研究教育センター 物質構造物理研究室

　周期律表でランタノイドやアクチノイドに分類される元素を含む物質では、f電子軌道の電子が磁性の主役をになっています。結晶中ではf電子が縮退した状態をとることが多く、そのような場合、単に電荷と磁気双極子だけでなく、電気四極子、磁気八極子、電気十六極子・・・と、より高次の多極子が発生します。電荷分布の異方性をあらわすのが電気多極子であり，磁気モーメント分布の異方性をあらわすのが磁気多極子です。物質の多彩な磁気的性質を理解するには、こうした多極子の振る舞いを正面から考慮することが本質的に重要であるという認識が深まってきています。
私たちの研究室では，これまで主に共鳴Ｘ線散乱という実験手段を用いてDyB2C2,  HoB2C2,TbB2C2,そしてCeB6といった典型的な物質における電気四極子の秩序状態を直接観測してきました。今後は共鳴Ｘ線散乱を用いた磁気八極子の観測，二次元ホウ素炭素化合物系における四極子のフラストレーション，中性子散乱を用いた電気四極子のダイナミクスの研究などを行っていこうと考えています。

• スクッテルダイトの物理
• カゴ状格子に充填された原子振動の物理
• f電子系多極子の物理
• d電子系軌道・電荷・スピン・格子結合系の物理
• 軌道自由度観測手法