• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

非クラマース縮退を持つプラセオジム化合物における多極子揺らぎと超伝導対形成の相関

Research Project

Project/Area Number 13J01690
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 InstitutionEhime University (2015)
Hiroshima University (2013-2014)

Principal Investigator

松本 圭介  愛媛大学, 理工学研究科, 助教

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords四極子秩序 / 超伝導 / プラセオジム化合物 / 多極子秩序 / 希土類化合物
Outline of Annual Research Achievements

4f2配位系の立方晶PrT2Zn20 (T=Ru, Rh, Ir)に着目し、超伝導や非フェルミ液体(NFL)状態におけるPr3+イオンの電気四極子の役割について調べた。この系のPr3+の結晶場基底状態は,四極子と八極子の自由度を有する非磁性二重項である。これまでに,T=Irの系において,反強四極子(AFQ)秩序温度TQ=0.11 K以下で超伝導転移(Tc=0.05K)を示すことを見出し,超伝導対形成に四極子揺らぎが関与している可能性を指摘した。一方,非磁性のLaIr2Zn20はTc=0.6 KのBCS超伝導体である。本年度は以下の実験を行った。
(1)昨年度までに作製したPr1-xLaxIr2Zn20 (0<x<1)を用いて,電気抵抗率、交流磁化率、比熱を測定した。TQはx<0.09で消失することを明らかにした。一方,Tcはx<0.5で殆ど上昇せず,x>0.5で大きく上昇する。La置換に対するTcとTQのx依存性から,両者の相関は弱いことが示唆される。これらの研究成果をまとめてJournal of the Physical Society of Japanに投稿し,2015年5月に出版された。さらに,これまでにRT2Zn20 (R=La, Pr, T=Ru, Rh, Os, Ir)の系で見出した超伝導や四極子秩序、構造相転移に関する成果と今後の展望について,2015年9月の日本物理学会秋季大会で招待講演を行った。
(2)T>TQの比較的広い温度範囲で電気抵抗率と比熱はNFL的挙動を示し,AFQ秩序が消失する磁場5テスラ近傍でフェルミ液体(FL)状態が現れる。このNFLからNLへのクロスオーバーの原因は明らかではないが,四極子自由度と伝導電子の混成効果に起因していると考えられる。これらの特異な物性についての知見を得るために,Znアイソトープで作製した試料を用いたNMRが不可欠である。これまでに,NMRに必要な0.5グラム以上の単結晶を作製するための試料育成条件を確立した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Long-time variation in magnetic structure of CeIr3Si2: Observation of a nucleation-and-growth process of magnetic domains2016

    • Author(s)
      K. Motoya, M. Hagihara, T. Takabatake, M. Matsuda
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 85 Issue: 4 Pages: 043601-043601

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.043601

    • NAID

      210000133881

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effect of Ga Substitution on the Γ3 Doublet Ground State in PrIr2Zn202016

    • Author(s)
      T. Onimaru, K. Uenishi, Y. Yamane, K. Wakiya, K. T. Matsumoto, K. Umeo and T. Takabatake
    • Journal Title

      J. Phys.: Conf. Series

      Volume: 683 Pages: 012011-012011

    • DOI

      10.1088/1742-6596/683/1/012011

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effect of La substitution in PrIr2Zn20 on the superconductivity and anitiferro-quadrupolar order2015

    • Author(s)
      K. T. Matsumoto, T. Onimaru, K. Wakiya, K. Umeo, T. Takabatake
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 84 Issue: 6 Pages: 063703-063703

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.063703

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interplay between low-energy optical phonon modes and structural transition in PrT2Zn20 (T=Ru and Ir)2015

    • Author(s)
      K. Wakiya, T. Onimaru, S. Tsutsui, K. T. Matsumoto, N. Nagasawa, A. Q. R. Baron, T. Hasegawa, N. Ogita, M. Udagawa, T. Takabatake
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 592 Pages: 012024-012024

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012024

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Anomalous Enhancement of Seebeck Coefficient in Pr-Based 1-2-20 System with Non-Kramers Doublet Ground States2015

    • Author(s)
      Y. Machida, T. Yoshida, T. Ikeura, K. Izawa, A. Nakama, R. Higashinaka, Y. Aoki, H. Sato, A. Sakai, S. Nakatsuji, N. Nagasawa, K. Matsumoto, T. Onimaru, T. Takabatake
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 592 Pages: 0120251-9

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012025

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ferromagnetic transition in a caged compound NdOs2Zn202015

    • Author(s)
      K. Wakiya, K. T. Matsumoto, T. Onimaru, K. Umeo, T. Takabatake
    • Journal Title

      Phys. Procedia

      Volume: 75 Pages: 511-515

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2015.12.064

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Low-energy optical phonon modes in the caged compound LaRu2Zn202015

    • Author(s)
      K. Wakiya, T. Onimaru, S. Tsutsui, T. Hasegawa, K. T. Matsumoto, N. Nagasawa, A. Q. R. Baron, N. Ogita, M. Udagawa, T. Takabatake
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 93 Issue: 6

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.064105

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Formation of a superlattice structure and suppression of the magnetic order in Ce1-xPbxPt2 (0 < x < 0.5)2015

    • Author(s)
      K. T. Matsumoto, Y. Saiga, Y. F. Inoue, T. Takabatake
    • Journal Title

      Journal of Alloys and Compounds

      Volume: 633 Pages: 329-332

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2015.02.051

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] La Substitution Effect on Superconducting Transition a nd Doublet Ground State in Prir2Zn202014

    • Author(s)
      K. T. Matsumoto, T. Onimaru, Y. Obayashi, N. Nagasawa, K. Wakiya, K. Umeo, T. Takabatake
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: (掲載決定)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suppression of Superconductivity in PrRh2Zn20 by the Sub stitution of Co for Rh2014

    • Author(s)
      Y. Shimada, N. Nagasawa, T. Onimaru, K, T. Matsumtot, K. Umeo, T. Takabatake
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: (掲載決定)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atomic Dynamics and Structural Transitions in C aged Compounds RRu2Zn20 (R=La and Pr)2014

    • Author(s)
      K. Wakiya, T. Onimaru, S. Tsutsui, K. T. Matsumoto, N. Nagasawa, A. Q. R. Baron, T. Hasegawa, N. Ogita, M. Udagawa, T. Takabatake
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: (掲載決定)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マクロ測定による強磁性体YbInNi4の結晶場基底状態に関する研究2016

    • Author(s)
      松本圭介, 荘涛, 藤岡昌治, 平岡耕一
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東北学院大(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 希土類化合物PrIr2Zn20における超伝導と四極子秩序2016

    • Author(s)
      松本圭介
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2016-02-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 立方晶カゴ状化合物RET2Zn20 (RE=La, Pr, T=Ru, Rh, Os, Ir)が示す結晶構造・電気四極子・超伝導転移2015

    • Author(s)
      松本圭介
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      関西大(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] カゴ状化合物Pr1-xLaxIr2Zn20の超伝導と四極子秩序2015

    • Author(s)
      松本圭介,鬼丸孝博,脇舎和平,梅尾和則,高畠敏郎
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Pr1-xLaxIr2Zn20における超伝導転移と四極子秩序の相関2014

    • Author(s)
      松本圭介,鬼丸孝博,脇舎和平,梅尾和則,高畠敏郎
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      中部大学
    • Year and Date
      2014-09-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Supeconducting properties of Pr1-xLaxIr2Zn202014

    • Author(s)
      K. Matsumoto, T. Onimaru, Y. Obayashi, K. Umeo, and T. Takabatake
    • Organizer
      Strongly Correlated Electron Systems 2014
    • Place of Presentation
      フランス・グルノーブル
    • Year and Date
      2014-07-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カゴ状化合物Pr_<1-x>La_xIr_2Zn_<20>の超伝導特性2014

    • Author(s)
      松本圭介, 鬼丸孝搏, 大林容子, 梅尾和則, 高畠敏郎
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      神奈川県平塚市
    • Year and Date
      2014-03-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Prlr_2Zn_<20>の超伝導と四極子秩序に対するLa置換効果2013

    • Author(s)
      松本圭介, 鬼丸孝博, 大林容子, 長澤直裕, 脇舎和平, 梅尾和則, 高畠敏郎, 橘高俊一郎, 榊原俊郎
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      徳島県徳島市
    • Year and Date
      2013-09-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Superconducting and Antiferro-quadrupole Transitions in Pr_<1-x>, La_xIr_2Zn_<20>2013

    • Author(s)
      K. T. Matsumoto, T. Onimaru, Y. Obayashi, N. Nagasawa, K. Wakiya, K. Umeo, T. Takabatake
    • Organizer
      Strongly Correlated Electron Systems 2013
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2013-08-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/adsmmag/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi