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微視的測定手段を用いた二次元磁気ゆらぎが誘起する量子相転移の研究

Research Project

Project/Area Number 11J00792
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

北川 俊作  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords量子臨界現象 / NMR / 重い電子系 / 超伝導 / 鉄系超伝導
Research Abstract

1.重い電子系Ce(Rul-xFex)POの相図の作成と新奇な強磁性量子臨界点の発見
Ce(Ru1-xFex)POにおける強磁性とメタ磁性の関係を明らかにするためにP-NMRを用いてFe置換量xに対する磁気性質の変化を調べた。
我々の研究からCe(Ru1-xFex)POではFe置換によって磁気相関の次元性が波数空間、スピン空間両方において2次元的になることで強磁性秩序温度が連続的に減少し、x~0.86で強磁性が消失するとともに磁気ゆらぎが非常に発達することを明らかにした。これはx~0.86に強磁性の量子臨界点があることを示唆している。Ceを含む重い電子系で強磁性の量子臨界点を持つ物質は珍しく、Ce(Rul-xFex)POは系統的に強磁性量子臨界点近傍を研究できる理想的な系といえる。
また、メタ磁性的ふるまいも同様にx~0.86に向かって連続的に消失することを明らかにした。今回明らかにしたCe(Rul-xFex)POの磁気相図は理論的に提唱され、U系や3d電子系で実験的に確認されている強磁性量子臨界点近傍の相図と異なる相図を示しており、強磁性量子臨界近傍の磁気状態の普遍性や多様性を調べるよい系であると考えられる。
2.新規超伝導体BaTi2Sb2Oの通常状態と超伝導状態の解明
BaTi2Sb2Oは新しく発見されたTc~1Kの超伝導体である。この物質は50K付近で何らかの相転移に伴う電気抵抗や磁化率の異常を見せた後に、超伝導になる点や3d電子を1個含む二次元Ti2O面が超伝導に重要である点など銅酸化物高温超伝導との類似点が多くあることから注目が集まっている。
我々は微視的な測定手段であるNQRを用いて50K付近の異常が整合電荷密度波である可能性が高いこと、この電荷密度波と超伝導が微視的に共存していること、超伝導の対称性がs波であることを明らかにした。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (19 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Ferromagnetic Quantum Critical Point Induced by Tuning the Magnetic Dimensionality of the Heavy-Fermion Iron Oxypnictide Ce (Ru_<1-x>Fe_x)PO2013

    • Author(s)
      S. Kitagawa, et al.,
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 82 Issue: 3 Pages: 33704-33704

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.033704

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    • Author(s)
      S. Kitagawa, et al.,
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 87 Issue: 6

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.060510

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    • Author(s)
      Y. Nakai, et al.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 85 Issue: 13 Pages: 134408-134408

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.134408

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    • Author(s)
      T. Iye, et al.,
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 85 Issue: 18 Pages: 184505-184505

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.184505

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      K. Karube, et al.,
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 86 Issue: 2 Pages: 24428-24428

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.024428

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    • Author(s)
      S. Kitagawa, et al.,
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 109 Issue: 22 Pages: 227004-227004

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.227004

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      T.Iye, et al.
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 81 Issue: 3 Pages: 33701-33701

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.033701

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    • Author(s)
      S.Kitagawa, et al.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 83 Issue: 18

    • DOI

      10.1103/physrevb.83.180501

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    • Author(s)
      K.Ishida, et al.
    • Journal Title

      Comptes Rendus Physique

      Volume: 12 Issue: 5-6 Pages: 515-531

    • DOI

      10.1016/j.crhy.2011.04.004

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    • Author(s)
      S.Kitagawa, et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 107 Issue: 27 Pages: 277002-277002

    • DOI

      10.1103/physrevlett.107.277002

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    • Author(s)
      北川俊作
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2013-03-29
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    • Author(s)
      北川俊作
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2013-03-28
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  • [Presentation] 新奇な強磁性量子臨界性を示す重い電子系Ce (Ru_<1-x>Fe_x)PO2013

    • Author(s)
      北川俊作
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      低温物質科学研究センター第11回研究交流会
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      京都大学国際交流ホール(京都府)
    • Year and Date
      2013-03-09
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  • [Presentation] Novel ferromagnetic quantum criticality in Ce (Ru_<1-x>Fe_x)PO2013

    • Author(s)
      北川俊作
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      京都大学GCOE Symposium 2012
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      京都大学国際交流ホール(京都府)
    • Year and Date
      2013-02-12
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  • [Presentation] 二次元重い電子系Ce (Ru_<1-x>Fe_x)POにおける特異な強磁性量子臨界性2013

    • Author(s)
      北川俊作
    • Organizer
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」第4回研究会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都)
    • Year and Date
      2013-01-13
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      北川俊作
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      遍歴電子系研究会
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      明石商工会議場(兵庫県)
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      2012-12-01
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  • [Presentation] ^<31>P-NMRで見るCe (Ru_<1-x>Fe_x)POにおける新奇な強磁性量子臨界点近傍の磁気状態2012

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      北川俊作
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      日本物理学会2012年秋季大会
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      横浜国立大学(神奈川県)
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      釜山BEXCO(韓国)
    • Year and Date
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      北川俊作
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      低温物質科学研究センター第10回研究交流会
    • Place of Presentation
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      2012-03-09
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      北川俊作
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      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ
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      「ブラストレート系」特定領域、最終成果報告会
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      大阪大学吹田キャンパス
    • Year and Date
      2012-01-07
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      北川俊作
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      京都大学時計台
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      高野山大学
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      2011-09-29
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      北川俊作
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    • Place of Presentation
      富山大学
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      2011-09-23
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      Shunsaku Kitagawa
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      International Conference on Strongly Correlated Electrons Systems 2011
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      ケンブリッジ(イギリス)
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      北川 俊作
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      2011-03-27
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      関西学院大学
    • Year and Date
      2011-03-26
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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.phys.sci.kobe-u.ac.jp/~wdweb/kitagawa/index.htm

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/person/skitagawa/index.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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