アクチノイド物性物理のトピックス

アクチノイド物性物理のトピックス
日本原子力研究開発機構
先端基礎研究センター
神戸振作
アクチノイド化合物の電子物性は、原子力技術の基礎として重要であるばかりでなく、物
性物理の分野でも最先端の研究主題である。これは5f電子が、金属が持つ遍歴性と絶縁
体が持つ局在性のちょうど中間領域の性質を有し、また軌道自由度を持つことがあること
に起因する。本発表では、まず最近我々が行った U、Np、Pu 化合物の磁性と超伝導物性の
物性物理研究のトッピクスついて簡単に紹介する。
物性物理トピックス
Np,Pu 化合物超伝導体の新奇超伝導状態
1)
東北大金研大洗で発見された Np 化合物の超伝導体 NpPd5Al2 や PuRuGa5 では従来の
超伝導とは異なった新奇超伝導状態が発現していることが明らかなってきている。新
しいタイプの超伝導について議論する。
2)
2酸化アクチノイド(AnO2)の奇妙な秩序状態
UO2 や PuO2 などの物性は燃料データとしても重要であるが、低温でのその秩序状態は、
多重極秩序という新しい磁気秩序状態であることがわかってきて注目されている。こ
こでは UO2, NpO2, PuO2 の大きく異なる基底状態について議論する。
上記のトピックスは、物性物理に関するものである。最近、我々はそれに加えて物性物理
的評価法を用いて原子力基礎技術に寄与するいわば学際領域のテーマも東北大金研と原子
力機構の幾つかのグループの共同研究として推進しつつある。例えば以下のテーマがあげ
られる。
学際領域トピックス
1)
巨視的電子物性(比熱、電気伝導度等)と微視的測定核磁気共鳴(NMR)法を用
いた2酸化アクチノイド(MOX 含む)の欠陥構造の電子論的解明。
この研究はまだ始まったばかりではあるが、大変有望であると思う。J-ACTINET に参加さ
れている若い学生、研究者の方々の新たな参入を強く期待するものである。本発表ではこ
のテーマの展望と魅力について紹介したい。