Nature of multipolar competition in 4f electron systems

• Project/Area Number: 19340087
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Condensed matter physics II
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: ONODERA Hideya Tohoku University, 大学院・理学研究科, 教授 (50005972)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KURAMOTO Yoshio 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70111250) ; TAKAGI Shigeru 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20154750) ; MATSUOKA Eiichi 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (20400228)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2008: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000); Fiscal Year 2007: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
• Keywords: 強相関系 / 八極子秩序 / 軌道秩序 / 反強四極子秩序 / 反強磁性秩序 / 反強八極子秩序 / 磁気構造 / 磁気相転移 / 磁気相図 / 立方晶パラジウムブロンズ

Research Abstract

Gd希釈の磁気相図作成や中性子回折によりTbB_2C_2では反強八極子と反強磁性の共存が異常物性の原因であることや、Dy_(0.8)Gd_(0.2)B_2C_2では秩序変数としての四極子の発達が抑制されて異常な磁場誘起相転移が生じることを明らかにした。さらに、立方晶パラジウムブロンズRPd_3S_4では、磁気、四極子、八極子秩序が単独、共存あるいは分離不可能な形式で発現するという多彩な多極子物性を示すことを見出した。

Research Products

• [Journal Article] Unusual Low-Temperature Magnetization of a Cubic Γ3 Non-Kramers Doublet Ground State Compound PrMg_3-Evidence of a Hybridization Effect (2009)
  • Author(s): T. Morie, T. Sakakibara, H. S. Suzuki, H. Tanida and S. Takagi
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 78
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetic Phase Diagrams of Dy_<0.8>Gd_<0.2>B_2C_2 with the Antiferroquadrupolar Ordering in the Antiferromagnetic Phase (2009)
  • Author(s): E. Matsuoka, S. Ogushi, Y. Sasaki, M. Sakata, K. Ohoyama and H. Onodera
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 78
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetic Phase Diagrams of Dy(<0.8>Gd_<0.2>B_2C_2 with the Antiferroquadr upolar Ordering in the Antiferromagnetic Phase (2009)
  • Author(s): E. Matsuoka, et.al.
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 78
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Unusual Low-Temperature Magnetization of a Cubic T_3 Non-Kramers Doublet Ground State Compound PrMg_3-Evidence of a Hybridization Effect (2009)
  • Author(s): T. Morie, et.al.
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 78
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct Observation of Low-Energy Sm Phonon in SmRu_4P_<12> (2008)
  • Author(s): S. Tsutsui, H. Kobayashi, D. Ishikawa, J. P. Sutter, A. Q. R. Baron, T. Hasegawa, N. Ogita, M. Udagawa, Y. Yoda, H. Onodera, D. Kikuchi, H. Sugawara, C. Sekine, I. Shirotani and H. Sato
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 77
  • NAID: 110006633458
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Field-Induced Magnetic Structures in Antiferroquadrupolar Ordering Compound DyB_2C_2 (2008)
  • Author(s): K. Ohoyama, K. Indoh, H. Yamauchi, A. Tobo, E. Matsuoka, M. Sato, S. Katano and H. Onodera
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 77
  • NAID: 110006983750
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Simultaneous Occurrence of an Antiferroquadrupolar and a Ferromagnetic Transitions in Rare-Earth Palladium Bronze CePd_3S_4 (2008)
  • Author(s): E. Matsuoka, D. Usui, Y. Sasaki, H. Nakao, H. Shida, K. Ohoyama and H. Onodera
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 77
  • NAID: 110006983753
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NMR evidence for the onset of antiferromagnetic order in a Γ_8 quartet ground-state system SmAg_2In (2008)
  • Author(s): Y. Nakamaru, S. Takagi, H. Tanida and H.S. Suzuki
  • Journal Title: Physica B 403 Pages: 928-929
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetization measurements of DyB2C2 under high pressure (2008)
  • Author(s): K. Koyama, H. Onodera and K. Watanabe
  • Journal Title: Physica B 403 Pages: 1607-1608
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetic behavior of cerium palladium bronze, CePd_3S_4 (2008)
  • Author(s): E. Matsuoka, D. Usui and H. Onodera
  • Journal Title: Physica B 403 Pages: 1605-1606
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Specific heat of praseodymium palladium bronze, PrPd_3S_4 (2008)
  • Author(s): D. Usui, E. Matsuoka and H. Onodera
  • Journal Title: Physica B 403 Pages: 1603-1604
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Simultaneous Occurrence of an Antiferroquadrupolar and a Ferro magnetic Transitions in Rare-Earth Palladium Bronze CePd_3S_4 (2008)
  • Author(s): E. Matsuoka, et.al.
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 77
  • NAID: 110006983753
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Field-Induced Magnetic Structures in Antiferroquadrupolar Orde ring Compound DyB_2C_2 (2008)
  • Author(s): K. Ohoyama, et.al.
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 77
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct Observation of Low-Energy Sm Phonon in SmRu_4P_12 (2008)
  • Author(s): S. Tsutsui, et.al.
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 77
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetic behavior of cerium palladium bronze, CePd_3S_4 (2008)
  • Author(s): E. Matsuoka, et. al.
  • Journal Title: Physica B 403 Pages: 1603-1604
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Specific heat of praseodymium palladium bronze, PrPd_3S_4 (2008)
  • Author(s): D. Usui, et. al.
  • Journal Title: Physica B 403 Pages: 1605-1606
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetization measurements of DyB_2C_2 under high pressure (2008)
  • Author(s): K. Koyama, et. al.
  • Journal Title: Physica B 403 Pages: 1607-1608
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NMR evidence for the onset of antiferromagnetic order in a Γ_8 quartet ground-state system SmAg_2In (2008)
  • Author(s): Y. Nakamaru, et. al.
  • Journal Title: Physica B 403 Pages: 928-929
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A New Multipolar Ordering Compound, Rare-Earth Palladium Bronze PrPd_3S_4 (2007)
  • Author(s): E. Matsuoka, D. Usui, H. Tanida, S. Nakamura, T. Nojima and H. Onodera
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 76
  • NAID: 110006350748
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anomalous properties of PrMg3 with the cubic Γ^3 ground state (2007)
  • Author(s): H. Tanida, S. Takagi, H. S. Suzuki, H. Onodera and K. Tanigaki
  • Journal Title: J. Magn. Magn. Mater. 310 Pages: 246-248
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Resonant X-ray magnetic diffraction experiments on SmB_2C_2 (2007)
  • Author(s): T. Inami, T. Honma, S. Tsutsui, K. Indoh, H. Onodera, K. Ishii, K. Ohwada, K. Kuzushita, H. Nakao and Y. Murakami
  • Journal Title: J. Magn. Magn. Mater. 310 Pages: 748-750
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Resonant X-ray magnetic diffraction experiments on SmB_2C_2 (2007)
  • Author(s): T. Inami, et. al.
  • Journal Title: J. Magn. Magn. Mater. 310 Pages: 748-750
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anomalous properties of PrMg_3 with the cubic Γ_3 ground state (2007)
  • Author(s): H. Tanida, et. al.
  • Journal Title: J. Magn. Magn. Mater. 310 Pages: 246-248
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A New Multipolar Ordering Compound, Rare-Earth Palladium Bronze PrPd_3S_4 (2007)
  • Author(s): E. Matsuoka, et. al.
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 76
  • NAID: 110006350748
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 立方晶RPd_3S_4(R : 希土類)の多極子物性 (2009)
  • Author(s): 松岡英一
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] 立方晶TmMgの磁性 (2009)
  • Author(s): 原口崇
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] PrFe_4P_<12>置換系の^<31>P核NMR (2009)
  • Author(s): 久野大輔
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] Non-Kramers二重項Γ_3基底をとる立方晶PrMg_3のμSRと低温物性 (2009)
  • Author(s): 鈴木博之
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 正方晶化合物Tb(Gd)B_2C_2の多極子秩序 (2009)
  • Author(s): 佐々木祐太
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 超音波測定によるDyPd_3S_4の四極子効果 (2009)
  • Author(s): 吉川拓摩
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] Non-Kramers二重項T3基底をとる立方晶PrMg_3のμSRと低温物性 (2009)
  • Author(s): 鈴木博之
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] PrFe_4P_<12>の^<57>Fe核NMRと多極子 (2008)
  • Author(s): 高木滋
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-23
• [Presentation] PrFe_4P_<12>の_<57>Fe核MRと多極子 (2008)
  • Author(s): 高木滋
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-23
• [Presentation] 立方晶RPd_3S_4(R=Nd,Yb)の多極子物性 (2008)
  • Author(s): 綿引正倫
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-23
• [Presentation] 立方晶CePd_3S_4における多極子相互作用と磁気構造 (2008)
  • Author(s): 松岡英一
  • Organizer: 日本物理学会第63回会次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-23
• [Presentation] 中性子によるPrイオン化合物の常磁性結晶場励起の分散とスペクトル形状における多極子効果 (2008)
  • Author(s): 酒井治
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-22
• [Presentation] 超音波による非クラマースΓ_3基底を持つPrMg_3の四極子効果 (2008)
  • Author(s): 荒木幸治
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 立方晶Γ_8基底SmAg_2InのμSR (2008)
  • Author(s): 伊藤孝
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] Tb_<0.85>Gd_<0.15>B_2C_2の磁気相図 (2008)
  • Author(s): 佐々木祐太
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 四極子秩序化合物Dy_<0.8>Gd_<0.2>B_2C_2の異常な磁気相図 (2008)
  • Author(s): 小野寺秀也
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 立方晶PrPd_3S_4における八極子秩序 (2008)
  • Author(s): 松岡英一
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 立方晶CePd_3S_4における反強四極子と強磁性の同時相転移 (2008)
  • Author(s): 松岡英一
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 立方晶T_8基底SmAg_2InのμSR (2008)
  • Author(s): 伊藤孝
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 超音波による非クラマースT_3基底を持つPrMg_3の四極子効果 (2008)
  • Author(s): 荒木幸治
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] スクッテルダイトの多極子秩序 (2008)
  • Author(s): 倉本義夫
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-20
• [Presentation] CeB_6のI-II相境界の多重極揺らぎとB核NMR (2008)
  • Author(s): 原口崇
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] Tb_<0.94>Gd_<0.06>B_2C_2の相転移 (2008)
  • Author(s): 佐々木祐太
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] 立方晶CePd_3S_4における多極子相互作用と磁気構造 (2008)
  • Author(s): 松岡英一
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] 立方晶RPd_3S_4(R=Nd, Yb)の多極子物性 (2008)
  • Author(s): 綿引正倫
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] TmAg_2Inの低温物性 (2008)
  • Author(s): 原口崇
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] 立方晶PrPd_3S_4の四極子秩序III (2008)
  • Author(s): 碓井大地
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] 四極子秩序化合物Dy_<0.8>Gd_<0.2>B_2C_2の磁気相図 (2008)
  • Author(s): 大串尚永
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-23
• [Presentation] 立方晶PrPd_3S_4における四極子秩序II (2007)
  • Author(s): 碓井大地
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-24
• [Presentation] 立方晶TbPd_3S_4における反強四極子秩序 (2007)
  • Author(s): 松岡英一
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-24
• [Presentation] 立方晶PrPd_3S_4の四極子秩序II (2007)
  • Author(s): 碓井大地
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-24
• [Presentation] DyB_2C_2の強磁場高圧下における磁化測定 (2007)
  • Author(s): 小山佳一
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-22
• [Presentation] TbB_2C_2における反強八極子, 反強磁性秩序の共存II (2007)
  • Author(s): 佐々木祐太
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] TbB_2C_2における反強八極子,反強磁性秩序の共存II (2007)
  • Author(s): 佐々木祐太
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Remarks]
  • URL: http://www.nhpm.phys.tohoku.ac.jp/index_j.htm
• [Remarks]
  • URL: http://www.nhpm.phys.tohoku.ac.jp/index_j.htm