Search for novel phenomena due to the hybridization effect between multipoles and conduction electrons
Publicly Offered Research
| Project Area | J-Physics: Physics of conductive multipole systems |
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| Project/Area Number |
18H04312
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
松林 和幸 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10451890)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | 重い電子超伝導 / 多極子秩序 / 圧力効果 / 四極子秩序 / 超伝導 / 非フェルミ液体 / 重い電子系超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では，多極子自由度が関与した多彩な相転移や伝導現象に着目し、特に四極子自由度が関与した近藤効果や超伝導を高圧下での精密物性測定によって明らかにすることを目的とした。特に、高圧下での熱力学的な特性を明らかにすべく，比熱および熱電能測定法の開発に取り組んだ。四極子自由度を有するPr系化合物PrTi2Al20に対しては、約9 GPaまでの高圧力下での比熱を半定量的に評価し、重い電子超伝導の発現による比熱異常を観測すること成功した。また、高圧下比熱測定での測温技術を応用することで、高圧下・磁場中での熱電能測定法を3 GPa程度の圧力域まで確立することにも成功した。さらに高圧下・磁場中電気抵抗測定からは、PrTi2Al20の四極子秩序が消失する10 GPaを超えた領域の幅広い圧力・磁場領域において、四極子近藤効果を示唆する非フェルミ液体的挙動が観測されることを見出した。四極子自由度を有する新たなPr系化合物として、Znを含む1-2-20系物質のZnサイトの一部をSnで置換したPrRu2Sn2Zn18に対する研究も行った。その結果、常圧では約2 Kで四極子秩序を示す一方で、加圧により混成効果が顕著な増大を示すことを見出した。これと類似した圧力効果は、PrTi2Al20においても観測されており、Al系とZn系物質の物性を統一的に理解するための重要な手がかりになると期待される。さらに、常圧において四極子秩序とキャント磁性を示すBa2MgReO6の単結晶試料における圧力効果の研究も行った。その結果，理論的に予言されていた八極子および新奇な磁性相の存在を示唆する多彩な圧力-温度相図を実験的に得ることを成功した。本課題から得られた成果は、多極子自由度を有する系に対する新奇物性の開拓につながると期待される。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(35 results)
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[Presentation] BiS2系層状化合物の温度-圧力相図2020
Author(s)
有馬寛人, Y. Yuan, 内藤康氏, 工藤一輝, 矢藤優佑, Rajveer Jha, 後藤陽介, 水口佳一, 松田達麿, 青木勇二, 松林和幸
Organizer
日本物理学会 第75回年次大会
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[Presentation] High-pressure Hall effect measurement on Ta2NiSe5 as a candidate for excitonic insulator2019
Author(s)
H. Arima, Y. Naito, K. Kudo, N. Katayama, H. Sawa, M. Nohara, Y. Lu, K. Kitagawa, H. Takagi, Y. Uwatoko, K. Matsubayashi
Organizer
International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019 (SCES '19)
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[Presentation] Resistive anisotropy of candidate excitonic insulator Ta2NiSe5 under pressure2019
Author(s)
H. Arima, Y. Naito, K. Kudo, N. Katayama, H. Sawa, M. Nohara, Y. F. Lu, K. Kitagawa, H. Takagi, Y. Uwatoko, K. Matsubayashi
Organizer
The 27th AIRAPT International Conference on High Pressure Science and Technology (AIRAPT27)
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[Presentation] Pressure-tuning of the interplay between ferroquadrupole order and superconductivity in PrTi2Al202018
Author(s)
K. Matsubayashi, F. Motoyama, R. Hoshi, N. Sokabe, T. Isomae, M. Tsujimoto, A. Sakai, S. Nakatsuji, S. Kittaka, Y. Uwatoko, K. Kitagawa
Organizer
“Topological Phases and Functionality of Correlated Electron Systems” (TPFC2019)
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[Presentation] PrTi2Al20における高圧下交流比熱測定2018
Author(s)
星竜二, 元山史都, 桑田凌, 曽我部尚希, 磯前貴央, 酒井明人, 中辻知, 橘高俊一郎, 上床美也, 北川健太郎, 松林和幸
Organizer
日本物理学会 第74回年次大会
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