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量子相転移の臨界現象:ヘリウムガス加圧を用いた中性子散乱

Research Project

Project/Area Number 19654057
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Mathematical physics/Fundamental condensed matter physics
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

門脇 広明  Tokyo Metropolitan University, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70194876)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田畑 吉計  京都大学, 工学研究科, 准教授 (00343244)
Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords量子相転移 / 強相関雷子系 / 磁性 / 強相関電子系
Research Abstract

一般に量子臨界現象は、有限温度の2次相転移に比較すると、order parameterの発散が弱く、量子臨界点の特異性の観測は容易ではない。我々は重い電子系Ce(Ru1-xRhx)2Si2や、弱い反強磁性金属(V1-xTix)203における、反強磁性-非磁性状態間の量子相転移を中性子散乱法を用いて反強磁性スピン揺らぎを直接観測することにより、明らかにする試みを行ってきた。量子臨界点にjust tuningするには、圧力パラメターを変化させることが素直なやり方であって、静水圧性が低温においても非常に良いヘリウムを圧力媒体にして低温(T<1K)領域まで実験することは、量子臨界現象を中性子を用いて定量的に調べる目的では重要である。この目的で使う圧力セルとして、金属部分からのバックグラウンドが少ない英国のラザフォード・アプレトン研究所で使われているタイプを制作し、圧力セルからのリークを止める試験および工夫を試みた。液体ヘリウムを用いたクライオスタット等でも問題になるヘリウムガスのリークは、高圧下だと簡単な設計だと無視できない量があるため、微量のヘリウムガスにより熱伝導をさせる真空槽内に入れることは可能だが、断熱真空槽内に入れるにはリーク量が大きくて問題になってしまう。なるべく簡単に解決するには、吸着剤に吸着させてしまう方法だと考えて試験を行っているが、リーク量が一定ではないこともあり現在は苦戦中である。もうひとつ工夫を行って、断熱真空槽内に入れ得る圧力セルに改良する予定である。

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Observation of Magnetic Monopoles in Spin Ice2009

    • Author(s)
      H.Kadowaki
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

    • NAID

      40016772344

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantum phase transition in the itinerant antiferromagnet (V0.9Ti0.1)2O32008

    • Author(s)
      H. Kadowaki
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett. 101

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Observation of Magnetic Monopoles in Spin Ice2009

    • Author(s)
      H.Kadowaki
    • Organizer
      International Conference on Neutron Scattering
    • Place of Presentation
      Knoxvill, USA
    • Year and Date
      2009-05-07
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 重い電子系Ce(Ni1-xPdx)2Ge2における量子相転移2009

    • Author(s)
      門脇広明
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 遍歴電子反磁性体(V1-xTix)2O3の量子相転移2007

    • Author(s)
      門脇広明
    • Organizer
      日本物理学会 第62回年次大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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