超音波によるプラセオジム化合物の新奇磁場誘起量子相転移の起源解明

• 研究課題/領域番号: 26800189
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 石井 勲 広島大学, 先端物質科学研究科, 助教 (20444713)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 非磁性二重項 / 電気四極子 / 磁場誘起相転移

研究成果の概要

本研究課題では，非磁性基底二重項をもつプラセオジム化合物における新奇磁場誘起相転移の起源を解明するために，電気四極子の感受率である超音波実験を磁場28テスラ，温度0.02ケルビンまで行った。その結果，弾性率の磁場依存性において磁場誘起相転移点で明確な弾性異常がみられた。非磁性基底二重項がもつ電気四極子に対応する弾性モードで異常が見られたことから，電気四極子の関与が考えられる。超音波実験から詳細な磁場－温度相図が得られ，2ケルビン付近に相境界の終点が存在することを明らかにした。磁場誘起相転移の起源としては，非磁性基底二重項の多極子と格子が結合した新規振動状態の磁場による破れの可能性がある。

研究成果

• [国際共同研究] ドイツ国立ドレスデン強磁場研究所(ドイツ)
• [国際共同研究] The Czech academy of sciences(チェコ)
• [雑誌論文] Long-time variation in magnetic structure of CeIr3Si2: Observation of a nucleation-and-growth process of magnetic domains (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Motoya, M. Hagihara, T. Takabatake, M. Matsuda
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 85 号: 4 ページ: 043601-043601
  • DOI: 10.7566/jpsj.85.043601
  • NAID: 210000133881
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Crystal Electric Field Effect on 4f-Hole and Magnetic Phase Diagram in Heavy-Fermion Compound YbPtGe Determined from Ultrasonic Measurements (2015)
  • 著者名/発表者名: X. Xi, I. Ishii, Y. Noguchi, H. Goto, S. Kamikawa, K. Araki, K. Katoh, and T. Suzuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 84 号: 12 ページ: 124602-124602
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.124602
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Elastic softening in the orthorhombic compound YbPdGe (2015)
  • 著者名/発表者名: I. Ishii, Y. Noguchi, H. Goto, X. Xi, S. Kamikawa, K. Araki, K. Katoh, and T. Suzuki
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 75 ページ: 166-170
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.022
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Elastic Softening in the Tetrahedrite Cu12Sb4S13 (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Suzuki, Hiroki Goto, Isao Ishii, Yoshihito Noguchi, Shuhei Kamikawa, Koichiro Suekuni, Hiromi I. Tanaka, Toshiro Takabatake
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: Volume 75 ページ: 443-446
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.054
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Elastic Softening in HoFe 2 Al 10 (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kamikawa, I. Ishii, Y. Noguchi, H. Goto, T.K. Fujita, F. Nakagawa, H. Tanida, M. Sera, and T. Suzuki
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 75 ページ: 187-191
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Elastic softening and phase transition characteristics in YbPtGe (2015)
  • 著者名/発表者名: X. Xi, I. Ishii, Y. Noguchi, H. Goto, S. Kamikawa, K. Araki, K. Katoh, and T. Suzuki
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 75 ページ: 516-521
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.065
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Elastic anomalies of YbIrGe in magnetic fields (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, Y. Noguchi, I. Ishii, H. Goto, S. Kamikawa, T. K. Fujita, and K. Katoh
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Proc. 巻: 592 ページ: 012018-012018
  • DOI: 10.1088/1742-6596/592/1/012018
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Elastic anomalies of YbIrGe in magnetic fields (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, Y. Noguchi, I. Ishii, H. Goto, S. Kamikawa, T.K. Fujita, and K. Katoh
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Proc. 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anomalous Elastic Softening due to the Crystal Electric Field Effect and Successive Phase Transitions in the Yb-based Heavy-fermion Antiferromagnet YbIrGe (2014)
  • 著者名/発表者名: I. Ishii, Y. Noguchi, S. Kamikawa, H. Goto, T. K. Fujita, K. Katoh, and T. Suzuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 83 号: 4 ページ: 043601-043601
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.043601
  • NAID: 210000133020
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Elastic Softening of Transverse Modulus in YbIrGe (2014)
  • 著者名/発表者名: I. Ishii, Y. Noguchi, S. Kamikawa, T. K. Fujita, K. Katoh, and T. Suzuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Conf. Proc. 巻: 3
  • DOI: 10.7566/jpscp.3.011057
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Successive phase transitions in TbFe2Al10 (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, S. Kamikawa, I. Ishii, Y. Noguchi, T. K. Fujita, K. Fujii, and T. Nishioka
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Conf. Proc. 巻: 3
  • DOI: 10.7566/jpscp.3.011038
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 超音波によるカイラル化合物DyNi3Ga9の逐次相転移の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石井勲，竹澤巧基，Xiaojuan Xi，後藤弘季，上川修平，二宮博樹，松本裕司，大原繁男，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] HoRu2Al10の磁場中弾性率 (2016)
  • 著者名/発表者名: 上川修平，石井勲，後藤弘季，中川史也，谷田博司，世良正文，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 有機無機層状ペロフスカイト型化合物 (CnH2n+1NH3)2MeCl4におけるマルチフェロイック性の探求 (2016)
  • 著者名/発表者名: 酒見龍裕，大谷峻玄，越智大斗，松本康宏，石井勲，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] キラル構造を持つ希土類化合物YbNi3Al9の弾性率 (2016)
  • 著者名/発表者名: Xiaojuan Xi，石井勲，松本康宏，後藤弘季，竹澤巧基，上川修平，二宮博樹，松本裕司，大原繁男，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Ultrasonic study on the chiral rare-earth compound YbNi3Al9 (2016)
  • 著者名/発表者名: X. Xi, I. Ishii, Y. Matsumoto, H. Goto, K. Takezawa, S. Kamikawa, H. Ninomiya, Y. Matsumoto, S. Ohara, and T. Suzuki
  • 学会等名: Core-to-Core International Meeting χMag2016 Symposium
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2016-02-21
  • 国際学会
• [学会発表] YbRhGeの磁場中弾性率と磁気相図 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井勲，野口慈仁，後藤弘季，Xiaojuan Xi，上川修平，荒木幸治，加藤健一，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] HoFe2Al10における磁場誘起相転移 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上川修平，石井勲，後藤弘季，中川史也，谷田博司，世良正文，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Elastic anomalies of Heavy-Fermion Compound YbPtGe in magnetic fields (2015)
  • 著者名/発表者名: Xiaojuan Xi，石井勲，野口慈仁，後藤弘季，上川修平，荒木幸治，加藤健一，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] キラル化合物DyNi3Ga9の多段磁気転移における弾性異常 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井勲，竹澤巧基，Xiaojuan Xi，後藤弘季，上川修平，二宮博樹，松本裕司，大原繁男，鈴木孝至
  • 学会等名: J-Physics：多極子伝導系の物理 キックオフミーティング
  • 発表場所: 神戸大学統合研究拠点コンベンションホール
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] Elastic softening in the orthorhombic compound YbPdGe (2015)
  • 著者名/発表者名: I. Ishii, Y. Noguchi, H. Goto, X. Xi, S. Kamikawa, K. Araki, K. Katoh, and T. Suzuki
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] Elastic softening in the tetrahedrite Cu12Sb4S13 (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, H. Goto, I. Ishii, Y. Noguchi, S. Kamikawa, K. Suekuni, H.I. Tanaka, and T. Takabatake
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] Elastic softening in HoFe2Al10 (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kamikawa, I. Ishii, Y. Noguchi, H. Goto, T.K. Fujita, F. Nakagawa, H. Tanida, M. Sera, and T. Suzuki
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] New dipolar ordering of (C2H5NH3)2CuCl4 below 26 K (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Sakami, T. Ohtani, X. Xi, I. Ishii, and T. Suzuki
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] Elastic softening and phase transition characteristics in YbPtGe (2015)
  • 著者名/発表者名: X. Xi, I. Ishii, Y. Noguchi, H. Goto, S. Kamikawa, K. Araki, K. Katoh, and T. Suzuki
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] YbRhGeにおける弾性ソフト化と結晶場効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井勲，野口慈仁，後藤弘季，Xiaojuan Xi，上川修平，荒木幸治，加藤健一，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] HoFe2Al10の歪み応答 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上川修平，石井勲，野口慈仁，後藤弘季，藤田貴弘，中川史也，谷田博司，世良正文，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] テトラヘドライトCu12-xTrxSb4S13 (Tr =Ni, Zn)における弾性ソフト化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 後藤弘季，石井勲，野口慈仁，上川修平，藤田貴弘，末國晃一郎，田中博巳，金輝成，高畠敏郎，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] テトラヘドライトCu12Sb4S13における弾性ソフト化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木孝至，後藤弘季，石井勲，上川修平，野口慈仁，藤田貴弘，末國晃一郎，田中博己，高畠敏郎
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] PrT2Zn20 (T=Ir, Rh)の強磁場弾性応答 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石井勲，後藤弘季，上川修平，野口慈仁，Shadi Yasin，Sergei Zherlitsyn，Joachim Wosnitza，鬼丸孝博，松本圭介，高畠敏郎，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] HoRu2Al10の歪み応答 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上川修平，石井勲，野口慈仁，後藤弘季，藤田貴弘，中川史也，谷田博司，世良正文，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 重い電子系化合物YbPtGeにおける弾性ソフト化と結晶場効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 後藤弘季，石井勲，野口慈仁，上川修平，藤田貴弘，加藤健一，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 逆ペロブスカイトPrRh3Cの非磁性基底状態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口智弘，脇舎和平，松本圭介，後藤弘季，石井勲，鬼丸孝博，梅尾和則，鈴木孝至
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Elastic anomalies of YbIrGe in magnetic fields (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, Y. Noguchi, I. Ishii, H. Goto, S. Kamikawa, T. K. Fujita, and K. Katoh
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems SCES2014
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [備考] 広島大学 大学院先端物質科学研究科 低温物理学研究室
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/ltlab/