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圧力誘起相転移近傍の臨界現象の研究

Research Project

Project/Area Number 12F02023
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field 物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

上床 美也  東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) CHENG Jinguang  東京大学, 物性研究所, 外国人特別研究員
CHENG Jinguang  東京大学, 物性研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2014: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords高圧力 / 超伝導 / 強相関 / 圧力効果 / CaCu_3Ir_4O_<12> / BaIrO_3 / YFe_4P_12 / PbCrO3
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、強相関系物質等における多重極限環境(高圧・低温・高磁場)下での基礎物性研究を行う事を目的とし研究を行った。本年はCrAsにおいて圧力誘起超伝導現象を発見すると共に高圧装置の最適化を行い15GPa程度までの精密物性測定を可能とした。また、その他物質の研究を行った。
反強磁性CrAsの圧力誘起超伝導現象の発見:CrAsは、斜方晶MnP型の結晶構造を有する、反強磁性体(TN=265K)である。実験には、自己フラックス法により作製した良質単結晶試料を用い、電気抵抗、磁化、中性子回折等の諸物性の高圧下測定を極低温まで行った。圧力は、ピストンシリンダー型圧力装置およびキュービック型圧力装置を用いて発生し、その結果、反強磁性秩序は、僅か9 kbar以上で消失しすると共に、低温ではフィラメンタリーな大きい超伝導が観測された。9 kbar以上では、転移幅0.1 K以下のバルク超伝導が観測された。さらに圧力を加えると、4 GPa以上の高圧力下で超伝導は消失する事を発見した。この結果はNature Communication(2014)で発表された。
パームキュービック圧力発生装置における発生圧力の拡張の研究:パームキュービックアンビル圧力装置は、ほとんどの液体圧力媒体が固化する3GPa以上の圧力範囲においても、良好な静水圧を発生出来る優れた小型の装置である。この装置の発生圧力を拡張するため、アンビルトップの大きさを、4 x 4 mm2から2.5 x 2.5 mm2に変更し、最大発生圧力をこれまでの約2倍である16 GPa程度にすることに成功した。この結果は、Review of Scientific Instruments(2014)で発表された。
その他、反強磁性絶縁体PbCrO3の圧力効果の研究やアンチポストペロブスカイト化合物V3PnNx(Pn=P、As)の圧力効果の研究を行った。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Charge disproportionation and the pressure-induced insulator metal transition in cubic perovskite2015

    • Author(s)
      J. Cheng, K. E. Kweon, S. A. Larregola, Y. Ding, Y. Shirako, L. G. Marshall, Z. -Y. Li, X. Li, A. M. D.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA

      Volume: 112 Issue: 6 Pages: 1670-1674

    • DOI

      10.1073/pnas.1424431112

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Integrated-fin gasket for palm cubic-anvil high pressure apparatus2014

    • Author(s)
      J. -G. Cheng, K. Matsubayashi, S. Nagasaki, A. Hisada, T. Hirayama, M. Hedo, H. Kagi and Y. Uwatoko
    • Journal Title

      Rev. Sci. Instrum.

      Volume: 85 Issue: 9

    • DOI

      10.1063/1.4896473

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Superconductivity in the vicinity of antiferromagnetic order in CrAs2014

    • Author(s)
      W. Wu, J. Cheng, K. Matsubayashi, P. Kong, F. Lin, C. Jin, N. Wang, Y. Uwatoko and J. Luo
    • Journal Title

      Nat Comms

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 5508-5508

    • DOI

      10.1038/ncomms6508

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Possible Kondo Physics Near a Metal-Insulator Crossover in the A-site Ordered Perovskite CaCu_3Ir_4O_<12>2013

    • Author(s)
      J. -G. Cheng, 他7名
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 111 Issue: 17 Pages: 176403-176403

    • DOI

      10.1103/physrevlett.111.176403

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-pressure synthesis of the BaIrO_3 perovskite : a Pauli paramagnetic metal with a Fermi-liquid ground state2013

    • Author(s)
      J. -G. Cheng, 他7名
    • Journal Title

      Physica/Review B

      Volume: 88 Issue: 20 Pages: 205114-205114

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.205114

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pressure Dependence of the Superconducting Transition Temperature of the Filled Skutterudite YFe_4P_<12>2013

    • Author(s)
      J. -G. Cheng, 他9名
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 88 Issue: 2 Pages: 24514-24514

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.024514

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A High-Pressure Stady on the Transition-Metal Pnictide CrAs2015

    • Author(s)
      Y. Uwatoko
    • Organizer
      ACHPR7
    • Place of Presentation
      Thailand
    • Year and Date
      2015-01-16 – 2015-01-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] クランプ式キュービックアンビル圧力発生装置の開発2014

    • Author(s)
      Cheng Jinguang
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      2014-03-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Pressure dependence of the superconducting transition temperature of the filled skutterudite YFe_4P_<12>2013

    • Author(s)
      Cheng Jinguang
    • Organizer
      高圧討論会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県)
    • Year and Date
      2013-11-16
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 軌道揺らぎによる量子臨界性と重い電子超伝導2013

    • Author(s)
      上床 美也
    • Organizer
      日本物理学会 2013秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三島キャンバス(徳島県)
    • Year and Date
      2013-09-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Weak Ferromagnetism in the Orthorhombic Perovskites SrIr_8Sn_<0、2>O_32013

    • Author(s)
      Cheng Jinguang
    • Organizer
      SCES'2013
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2013-08-08
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] High-Pressure Sequence of Ba_3NiSb_2O_9 Structural Phases : New S=1 Quantum Spin Liquids Based on Ni^<2+>2013

    • Author(s)
      J. G. Cheng, G. Li, L. Balicas, J. S. Zhou, J. B. Goodenough, C. K. Xu, H. D. Zhou, Y. Uwatoko
    • Organizer
      日本物理学会 第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学東広島キャンパス
    • Year and Date
      2013-03-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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