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Research on novel quantum criticality and superconductivity in anisotropic heavy fermions

Research Project

Project/Area Number 25800190
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

MATSUMOTO Yosuke  東京大学, 物性研究所, 助教 (90422443)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords重い電子系 / 量子臨界現象 / 非従来型超伝導 / 非フェルミ液体 / 重い電子 / 軌道揺らぎ / 四極子近藤効果 / 多極子 / 価数揺らぎ / 異方的c-f混成
Outline of Final Research Achievements

The origin of unusual heavy fermion formation under the strong valence fluctuations in α-, β-YbAlB4 has been investigated focusing on their strong anisotropy. We found the heavy fermion behavior is suppressed in the magnetic field above ~ 3 T only along the c-axis. In addition, we found a novel heavy fermion superconductivity arising from quantum fluctuation of f electron’s orbital degrees of freedom in PrV2Al20, which is a cage-like compound with a non-magnetic crystal electric field ground doublet.

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (45 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (40 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Synchrotron X-ray spectroscopy study on the valence state and magnetization in α-YbAl1-xFexB4 (x = 0.115) at low temperatures and high magnetic fields2015

    • Author(s)
      T. Terashima, Y. H. Matsuda, K. Kuga, S. Suzuki, Y. Matsumoto, S. Nakatsuji, A. Kondo, K. Kindo, N. Kawamura, M. Mizumaki and T. Inami
    • Journal Title

      J. Phys.: Conf. Ser.

      Volume: 592 Pages: 012020-012020

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012020

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      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Anomalous specific heat behaviour in the quadrupolar Kondo system PrV2Al202015

    • Author(s)
      M. Tsujimoto, Y. Matsumoto and S. Nakatsuji
    • Journal Title

      J. Phys.: Conf. Ser.

      Volume: 592 Pages: 012023-012023

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012023

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      2014 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Anisotropic transverse magnetoresistivity in α-YbAlB42015

    • Author(s)
      Yosuke Matsumoto, Jinpyo Hong, Kentaro Kuga and Satoru Nakatsuji
    • Journal Title

      J. Phys.: Conf. Ser.

      Volume: 592 Pages: 012086-012086

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012086

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      2014 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Field Evolution of Quantum Critical and Heavy Fermi-Liquid Components in the Magnetization of the Mixed Valence Compound β-YbAlB42015

    • Author(s)
      Yosuke Matsumoto, Kentaro Kuga, Yoshitomo Karaki, Yasuyuki Shimura, Toshiro Sakakibara, Masashi Tokunaga, Koichi Kindo, and Satoru Nakatsuji
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 84 Issue: 2 Pages: 024710-024710

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.024710

    • NAID

      210000133439

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      2014 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Heavy-Fermion Superconductivity in the Quadrupole Ordered State of PrV2Al202014

    • Author(s)
      M. Tsujimoto, Y. Matsumoto, T. Tomita, A. Sakai and S. Nakatsuji
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett

      Volume: 113 Issue: 26 Pages: 267001-267001

    • DOI

      10.1103/physrevlett.113.267001

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      Yosuke Matsumoto, Takahiro Tomita, Kentaro Kuga, Eoin C. T. O’Farrell, Yasuyuki Shimura and Satoru Nakatsuji
    • Organizer
      ISSP-MPIPKS Joint Workshop, "Dynamics of Strongly Correlated Systems"
    • Place of Presentation
      ISSP, Univ. of Tokyo, Kashiwa, Chiba, Japan
    • Year and Date
      2015-03-31
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      冨田崇弘,石川 洵,Tian Zhaoming,松本洋介,中辻 知
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
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      早稲田大学 早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-22
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    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
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      早稲田大学 早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-22
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      木村健太,M. Halim,松本洋介,奥谷顕,萩原政幸,C. Broholm,髭本亘,伊藤孝,木村剛,中辻知
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      日本物理学会第70回年次大会
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      早稲田大学 早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-22
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      田久保耕,津山智之,山本真吾,松田巌,伊奈稔哲,新田清文,水牧仁一朗,鈴木慎太郎,松本洋介,中辻知,和達大樹
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
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      早稲田大学 早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-22
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      寺島拓,松田康弘,近藤晃弘,金道浩一,鈴木慎太郎,久我健太郎,松本洋介,中辻知,河村直己,水牧仁一朗,稲見俊哉
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-22
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  • [Presentation] 単結晶α-YbAl1-xMnxB4の磁気物性と輸送特性2015

    • Author(s)
      鈴木慎太郎,志村恭通,久我健太郎,冨田崇弘,松本洋介,中辻知
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-22
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  • [Presentation] 極低温比熱測定によるPrV2Al20の2段転移とその磁場方位依存性の研究2015

    • Author(s)
      松本洋介,辻本真規,中辻知
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-21
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      谷口貴紀,吉田誠,瀧川仁,辻本真規,松本洋介,中辻知
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-21
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  • [Presentation] Novel quantum criticality in YbAlB4: possible role of valence fluctuation and anisotropic hybridization2015

    • Author(s)
      Yosuke Matsumoto
    • Organizer
      Quantum Materials Symposium 2015
    • Place of Presentation
      Muju Deogyusan Resort, Korea
    • Year and Date
      2015-02-10
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    • Invited
  • [Presentation] Novel quantum criticality in valence fluctuating YbAlB4 systems2015

    • Author(s)
      Yosuke Matsumoto, Takahiro Tomita, Kentaro Kuga, Eoin C. T. O’Farrell, Yasuyuki Shimura and Satoru Nakatsuji
    • Organizer
      Workshop on Recent Developments in the Kondo Problem
    • Place of Presentation
      ISSP, Univ. of Tokyo, Kashiwa, Chiba, Japan
    • Year and Date
      2015-01-09
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      2014 Annual Research Report
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  • [Presentation] 非磁性籠状物質PrV2Al20における四極子の混成効果2014

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      辻本真規, 松本洋介, 酒井明人, 冨田崇弘, 中辻知
    • Organizer
      平成26年度物性研究所短期研究会「スクッテルダイト化合物及び関連物質を舞台とした強相関電子系物理の新展開」
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      東京大学物性研究所(千葉県柏市)
    • Year and Date
      2014-10-11
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  • [Presentation] PrT2Al20(T = Ti, V)における常圧下の重い電子超伝導2014

    • Author(s)
      松本洋介, 酒井明人, 辻本真規, 冨田崇弘, 中辻知
    • Organizer
      平成26年度物性研究所短期研究会「スクッテルダイト化合物及び関連物質を舞台とした強相関電子系物理の新展開」
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所(千葉県柏市)
    • Year and Date
      2014-10-11
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  • [Presentation] 量子臨界点近傍におけるβ-YbAlB4の異常金属相2014

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      冨田崇弘,久我健太郎,志村共通,松本洋介,中辻知,上床美也
    • Organizer
      平成26年度物性研究所短期研究会「スクッテルダイト化合物及び関連物質を舞台とした強相関電子系物理の新展開」
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所(千葉県柏市)
    • Year and Date
      2014-10-11
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      鈴木慎太郎, 志村恭通, 久我健太郎, 冨田崇弘, 松本洋介, 中辻知
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      平成26年度物性研究所短期研究会「スクッテルダイト化合物及び関連物質を舞台とした強相関電子系物理の新展開」
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所(千葉県柏市)
    • Year and Date
      2014-10-11
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      辻本真規, 松本洋介, 冨田崇弘, 酒井明人, 中辻知
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      研究会「特異な結晶構造に創出する新奇量子相の解明」
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      首都大学東京南大沢キャンパス(東京都八王子市)
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      2014-09-26
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      冨田崇弘,久我健太郎,松本洋介,中辻知、松林和幸,上床美也
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      研究会「特異な結晶構造に創出する新奇量子相の解明」
    • Place of Presentation
      首都大学東京南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • Year and Date
      2014-09-26
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      鈴木慎太郎, 志村恭通, 久我健太郎, 冨田崇弘, 松本洋介, 中辻知
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      研究会「特異な結晶構造に創出する新奇量子相の解明」
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      首都大学東京南大沢キャンパス(東京都八王子市)
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      2014-09-26
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      松本洋介,久我健太郎,中辻知
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      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 春日井キャンパス(愛知県春日井市)
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      2014-09-10
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      寺島拓,松田康弘,近藤晃弘,金道浩一,鈴木慎太郎,久我健太郎,松本洋介,中辻知
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      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 春日井キャンパス(愛知県春日井市)
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      2014-09-10
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      鈴木慎太郎,志村恭通,久我健太郎,冨田崇弘,松本洋介,中辻知
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 春日井キャンパス(愛知県春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-10
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      辻本真規、松本洋介、中辻知
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      日本物理学会2014年秋季大会
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      中部大学 春日井キャンパス(愛知県春日井市)
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      2014-09-09
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      谷口貴紀,吉田誠,瀧川仁,辻本真規,松本洋介,中辻知
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
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      中部大学 春日井キャンパス(愛知県春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-09
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      冨田崇弘,石川洵,Tian Zhaoming, 松本洋介,中辻知
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
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      中部大学 春日井キャンパス(愛知県春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-07
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      Yosuke Matsumoto, Takahiro Tomita, Kentaro Kuga, Eoin C. T. O’Farrell, Yasuyuki Shimura and Satoru Nakatsuji
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2014)
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
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      2014-07-10
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      T. Tomita, K. Kuga, Y. Shimura, Y. Matsumoto, Y. Uwatoko and S. Nakatsuji
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2014)
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      Grenoble, France
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      2014-07-09
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      Akito Sakai, Masaki Tsujimoto, Yasuyuki Shimura, Kentaro Kuga, Takahiro Tomita, Yosuke Matsumoto, Satoru Nakatsuji
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2014)
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
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      2014-07-09
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      M. Tsujimoto, T. Tomita, A. Sakai, Y. Matsumoto, Y. Shimura, and S. Nakatsuji
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2014)
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
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      2014-07-07
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      Aspen center for physics, Aspen, USA
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      日本物理学会第69回年次大会
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      日本物理学会第69回年次大会
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      東海大学 湘南キャンパス(神奈川県)
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      日本物理学会第69回年次大会
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      The international conference on strongly correlated electron systems (SCES 2013)
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      Univ. of Tokyo, Tokyo, Japan
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      日本物理学会2013年秋季大会
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      徳島大学 常三島キャンパス(徳島県)
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      冨田崇弘,久我健太郎,松本洋介,高橋博樹,中辻知
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      日本物理学会2013年秋季大会
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      徳島大学 常三島キャンパス(徳島県)
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      日本物理学会2013年秋季大会
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      徳島大学 常三島キャンパス(徳島県)
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    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学 常三島キャンパス(徳島県)
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    • Author(s)
      鈴木慎太郎,曾根啓太,久我健太郎,志村恭通,松本洋介,中辻知
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学 常三島キャンパス(徳島県)
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Published: 2014-07-25   Modified: 2020-05-15  

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