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超低温測定によるf電子系化合物の量子臨界現象の研究

Research Project

Project/Area Number 16K17743
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

杉井 かおり  東京大学, 物性研究所, 特別研究員 (40749404)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords低温物性 / 重い電子系化合物 / 量子臨界点 / 物性実験
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、f電子系化合物の磁場中に存在する量子臨界点(QCP)近傍に現れる異常な電子構造について明らかにするすることを目的としている。
f電子系化合物のひとつであるCeCoIn5は、c軸方向への磁場印加によって5 T付近に反強磁性秩序に起因するQCPが存在すると考えられてきたが、これまでに磁気秩序状態は発見されていなかった。そこで本研究初年度において我々は、数mKの超低温まで冷却できる核断熱冷凍機を用いてキャパシタンス法による磁気トルク測定行うための装置改良を行った。CeCoIn5の量子振動測定を行ったところ、20 mK程度に量子振動の振動数のとびを観測した。この量子振動の振動数のとびは、なんらかの磁気秩序に由来するものである可能性がある。本研究結果を国際誌において発表し、共同研究者が国際会議や国際ワークショップにおいて発表した。前年度は、さらに、CeCoIn5において反強磁性秩序相が存在するかどうかを明らかにするために超低温までのNMR測定を行った。その結果、反強磁性秩序形成に伴うスピン格子緩和時間の急激な減少は観測されなかった。本年度は、精密に磁場角度を制御する回転機構を取り付けるなど装置改良を行った。今後、超低温度で試料を回転させながら量子振動測定を行うことで、大きな進展が期待できる。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Anomalous suppression in the de Haas-van Alphen oscillations of CeCoIn5 at ultra-low temperatures2018

    • Author(s)
      H. Shishido, S. Yamada, K. Sugii, M. Shimozawa, Y. Yanase, and M. Yamashita
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 120 Issue: 17 Pages: 177201-177201

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.177201

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    • Author(s)
      S. Uji, Y. Iida, S. Sugiura, T. Isono, K. Sugii, N. Kikugawa, T. Terashima, S. Yasuzuka, H. Akutsu, Y. Nakazawa, D. Graf, P. Day
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 97 Issue: 14 Pages: 144505-144505

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.144505

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  • [Journal Article] Anomalous suppression in the de Haas-van Alphen oscillations of CeCoIn5 at ultra-low temperatures2018

    • Author(s)
      Hiroaki Shishido, Shogo Yamada, Kaori Sugii, Masaaki Shimozawa, Youichi Yanase, Minoru Yamashita
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 印刷中

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    • Author(s)
      Yasuhito Matsubayashi, Kaori Sugii, Hishiro T. Hirose, Daigorou Hirai, Shiori Sugiura, Taichi Terachima, Shinya Uji, Zenji Hiroi
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 87 Issue: 5 Pages: 053702-053702

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.053702

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      Shimozawa M.、Hashimoto K.、Ueda A.、Suzuki Y.、Sugii K.、Yamada S.、Imai Y.、Kobayashi R.、Itoh K.、Iguchi S.、Naka M.、Ishihara S.、Mori H.、Sasaki T.、Yamashita M.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01849-x

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      Sugii K.、Shimozawa M.、Watanabe D.、Suzuki Y.、Halim M.、Kimata M.、Matsumoto Y.、Nakatsuji S.、Yamashita M.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 118 Issue: 14 Pages: 145902-145902

    • DOI

      10.1103/physrevlett.118.145902

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      Satoshi Tsuchiya, Takashi Mochiku, Shuichi Ooi, Kazuto Hirata, Kaori Sugii, Taichi Terashima, Shinya Uji
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      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 86 Issue: 11 Pages: 114711-114711

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.114711

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      杉井かおり、山下穣
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      固体物理

      Volume: 52 Pages: 783-792

    • NAID

      40021422480

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      Shunsuke Tsuda, Naoki Kikugawa, Kaori Sugii, Shinya Uji, Shigenori Ueda, Masao Arai, Masamichi Nakajima, Akira Iyo, and Hiroshi Eisaki
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 86 Issue: 5 Pages: 053702-053702

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.053702

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      D. Watanabe, K. Sugii, M. Shimozawa, Y. Suzuki, T. Yajima, H. Ishikawa, Z. Hiroi, T. Shibauchi, Y. Matsuda, and M. Yamashita
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 113 Issue: 31 Pages: 8653-8657

    • DOI

      10.1073/pnas.1524076113

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    • Author(s)
      Naoki Kikugawa, T. Terashima, Shinya Uji, Kaori Sugii, Yoshiteru Maeno, David Graf, Ryan Baumbach, and James Brooks
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 93 Issue: 18 Pages: 184513-184513

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.184513

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  • [Presentation] カイラル反強磁性体Mn3Geの磁場中熱輸送特性2018

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      杉井かおり,下澤雅明, 赤澤仁寿, 近藤潤, 冨田崇弘, A. A. Nugroho, 中辻知, 山下穣
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      馬斯嘯, 笠原裕一, 大西隆史, 杉井かおり, 下澤雅明, 山下穣, 栗田伸之, 田中秀数, 那須譲治, 求幸年, 芝内孝禎, 松田祐司
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      Kaori Sugii, Yusuke Imai, Masaaki Shimozawa, Muhammad Ikhlas, Naoki Kiyohara, Takahiro Tomita, Satoru Nakatsuji, Minoru Yamashita
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  • [Presentation] Anomalous magnetization of the chiral antiferromagnet Mn3Sn2018

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      Masaaki Shimozawa, Kaori Sugii, Jun Kondo, Yoshitaka Suzuki, Minoru Yamashita, Taketomo Nakamura, Shingo Katsumoto, Yasuhiro Tada, Muhammad Ikhlas, Tomoya Higo, Takahiro Tomita, Satoru Nakatsuji, Marcin Konczykowski, Yuji Matsuda, Kiyotaka Mukasa, Kohei Matsuura, Yuta Mizukami, Takasada Shibauchi
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      APS March Meeting 2018
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      Yuichi Kasahara, Kaori Sugii, Takafumi Ohnishi, Masaaki Shimozawa, Minoru Yamashita, Nobuyuki Kurita, Hidekazu Tanaka, Joji Nasu, Yukitoshi Motome, Takasada Shibauchi, Yuji Matsuda
    • Organizer
      APS March Meeting 2018
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      K. Sugii, Y. Imai, M. Shimozawa, M. Ikhlas, N. Kiyohara, T. Tomita, S. Nakatsuji, M. Yamashita
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      第72回日本物理学会年次大会
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      大阪大学、大阪府豊中市
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      2017-03-17
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      大阪大学、大阪府豊中市
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      大阪大学、大阪府豊中市
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      大阪大学、大阪府豊中市
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      2017-03-17
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      M. Shimozawa, K. Sugii, Y. Imai, J. Kondo, Y. Suzuki, M. Yamashita, T. Nakamura, S. Katsumoto, M. Ikhras, T. Higo, T. Tomita, N. Kiyohara, S. Nakatsuji, M. Konczykowski, Y. Matsuda, K. Mukasa, K. Matsuura, Y. Mizukami, T. Shibauchi
    • Organizer
      TPFC2017
    • Place of Presentation
      東京大学、千葉県柏市
    • Year and Date
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      M. Shimozawa, K. Hashimoto, A. Ueda, Y. Suzuki, K. Sugii, S. Yamada, Y. Imai, R. Kobayashi, K. Itoh, S. Iguchi, M. Naka, S. Ishihara, H. Mori, T. Sasaki, M. Yamashita
    • Organizer
      CEMS-QPEC Symposium on Emergent Quantum Materials
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都文京区
    • Year and Date
      2017-01-18
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      向笠清隆, 下澤雅明, 鈴木喜貴, 杉井かおり, 近藤潤, 山下穣, 多田靖啓, 中村壮智, 勝本信吾, Muhammad Ikhlas, 冨田崇弘, 肥後友也, 中辻知, Marcin Konczykowski, 松田祐司, 松浦康平, 水上雄太, 芝内孝禎
    • Organizer
      2017年日本物理学会秋季大会
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      大西隆史, 笠原裕一, 杉井かおり, 下澤雅明, 山下穣, 常盤欣文, 栗田伸之, 田中秀数, 那須譲二, 求幸年, 芝内孝禎, 松田祐司
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      土岐勇人, 赤澤仁寿, 杉井かおり, 下澤雅明, 山下穣, 小田研, 吉田紘行
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      松林康仁, 杉井かおり, 平井大悟郎, 杉浦栞理, 寺嶋太一, 宇治進也, 広井善二
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      近藤潤, 下澤雅明, 杉井かおり, 山下穣, 上田顕, 森初果, 木俣基, 橋本顕一郎, 井口敏, 佐々木孝彦
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      Hiroaki Shishido, Shogo Yamada, Kaori Sugii, Masaaki Shimozawa, Youichi Yanase, Minoru Yamashita
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      SCES2017
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      田代光揮, 山田章悟, 下澤雅明, 杉井かおり, 山下穣, 谷口貴紀, 武田晃, 瀧川仁, 宍戸寛明
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      金沢大学、石川県金沢市
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      金沢大学、石川県金沢市
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      2016-09-13
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      2016年日本物理学会秋季大会
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      金沢大学、石川県金沢市
    • Year and Date
      2016-09-13
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      Taipei, Taiwan
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      2016-09-07
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      http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/issp_wms/DATA/OPTION/release20170322.pdf

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Published: 2016-04-21   Modified: 2019-12-27  

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