立方晶イッテルビウム化合物における価数秩序の検証と圧力誘起重い電子物性

• Project Area: Emergence of Heavy Electrons and Their Ordering
• Project/Area Number: 23102720
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 光田 暁弘 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20334708)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2012: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2011: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: 価数秩序 / 価数揺動 / イッテルビウム / 高圧 / 圧力効果

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、SPring-8 BL35XUにおいてX線非弾性散乱実験を行い、YbPdのフォノン分散関係を調べた。Γ-X方向を調べたところ、縦波の音響フォノンがX点近傍でソフト化する様子が観測される一方、横波の音響フォノン、及び、縦・横波の光学フォノンにはソフト化は見られなかった。さらにΓ-M方向を調べたところ、M点付近ではソフト化は観測されなかった。以上の結果は、低温構造がa×a×2aであることを示唆しており、従来、低温X線回折や電子線回折から推測していた2a×2a×a構造とは矛盾する。現時点では両方の構造の可能性を考えながら低温構造を考察している所である。
YbPdの低温構造に関しては、上記以外に、原研3号炉において中性子回折を行う予定であったが、原子炉の再稼働しなかったために実験できなかった。また、微小単結晶を用いたX線回折によっても構造を調べる予定であったが、本試料は加工に対して結晶が脆く、単結晶のラウエスポットが消失してしまうという問題が生じた。問題が生じないような試料加工方法をいくつか試みたが問題は解決せず、実験に至らなかった。
改良型ブリッジマン高圧セルの立ち上げに関しては、室温で8GPaまで加圧し、電気抵抗測定をする所まで実現した。
その他、EuRh2Si2系において圧力と磁場による価数転移を見いだし、EuPtP系において新たな多段価数転移の可能性を見いだした。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Valence transition induced by pressure and magnetic field in antiferromagnet EuRh2Si2 (2013)
  • Author(s): Akihiro Mitsuda, Suguru Hamano, and Hirofumi Wada
  • Journal Title: Journal of the Korean Physical Society Volume: 未定
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Charge density wave and superconductivity of RPt2Si2 ( R = Y, La, Nd and Lu ) (2013)
  • Author(s): Yutaro Nagano, Nobutaka Araoka, Akihiro Mitsuda1, Hirofumi Wada, Hideki Yayama, Masaki Ichihara, Masahiko Isobe and Yutaka Ueda
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 未定
  • NAID: 210000132614
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Soft-X-ray Magnetic Circular Dichroism under Pulsed High Magnetic Fields at Eu M4,5 Edges of Mixed Valence Compound EuNi2(Si0.18Ge0.82)2 (2012)
  • Author(s): 中村哲也
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: VOL. 81 Issue: 10 Pages: 103705-103705
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.103705
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Field-induced valence transition in EuPtP_<1-x>As_x (2012)
  • Author(s): A.Mitsuda, et al
  • Journal Title: The European Physical Journal B Volume: 85 Issue: 2
  • DOI: 10.1140/epjb/e2011-20807-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pressure-Induced Valence Transition in Antiferromagnet EuRh2Si2 (2012)
  • Author(s): A.Mitsuda, el al
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 81 Issue: 2 Pages: 023709-023709
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.023709
  • NAID: 210000109372
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Temperature-Induced Valence Transition of EuPd_2Si_2 Studied by Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy (2011)
  • Author(s): K.Mimura, et al
  • Journal Title: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena Volume: 50 Issue: 5S2 Pages: 05FD03-05FD03
  • DOI: 10.1143/jjap.50.05fd03
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oxidation state sensitivity of Eu L_<Y4> emission and its applications to oxidation state selective EXAFS spectroscopy of EuPd_2Si_2 (2011)
  • Author(s): H.Hayashi, et al
  • Journal Title: Journal of Analytical Atomic Spectroscopy Volume: 26 Issue: 9 Pages: 1858-1862
  • DOI: 10.1039/c1ja10089k
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Raman scattering investigation on YbPd (2011)
  • Author(s): T.Hasegawa, N.Ogita, et al.
  • Journal Title: J.Phys.Soc.Jpn. Volume: 80 Issue: Suppl.A Pages: SA095-SA095
  • DOI: 10.1143/jpsjs.80sa.sa095
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of substitution of Ca^<2+> for Eu^<2+> on pressure-induced superconductivity in EuFe_2As_2 (2011)
  • Author(s): A.Mitsuda, et al
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 80 Issue: Suppl.A Pages: SA117-SA117
  • DOI: 10.1143/jpsjs.80sa.sa117
  • NAID: 120005107980
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of Magnetic Field, Pressure and Dilution of Yb on Phase Transitions in Valence Fluctuating Compound YbPd (2011)
  • Author(s): Y.Nakanishi, et al
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 80 Issue: Suppl.A Pages: SA094-SA094
  • DOI: 10.1143/jpsjs.80sa.sa094
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Detailed investigation of elastic properties of YbPd single crystal (2011)
  • Author(s): M.Sugishima, et al
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 80 Issue: Suppl.A Pages: SA093-SA093
  • DOI: 10.1143/jpsjs.80sa.sa093
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 価数転移物質EuPtPのf電子状態に関するNMR研究 (2013)
  • Author(s): 水戸毅，西谷孝二，牟田寛弥，小山岳秀，上田光一，小原孝夫，光田暁弘，杉島正樹，和田裕文
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2013-03-26
• [Presentation] 反強磁性体EuPt2Si2の圧力温度相図 (2013)
  • Author(s): 池田陽一，能勢健太郎，光田暁弘，家高宣幸，水島俊雄，桑井智彦，石川義和，荒木新吾，小林達生
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2013-03-26
• [Presentation] 価数揺動物質YbPdのフォノン分散測定 (2013)
  • Author(s): 光田暁弘，杉島正樹，長谷川巧，筒井智嗣，A. Q. R. Baron，宇田川眞行，和田裕文
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2013-03-26
• [Presentation] 硬X線光電子分光によるEu1#8211;xCaxFe2As2の電子状態 (2013)
  • Author(s): 三村功次郎，魚住孝幸，本並 哲，佐藤 仁，内海有希，上田茂典，光田暁弘，清家 諭，和田裕文，島田賢也，田口幸広，生天目博文，谷口雅樹
  • Organizer: 第26回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2013-01-12
• [Presentation] 価数揺動物質YbPdのX線非弾性散乱 (2013)
  • Author(s): 光田暁弘
  • Organizer: 新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」第4 回研究会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2013-01-12
• [Presentation] EuRh2Si2における圧力誘起価数転移の磁場効果 (2012)
  • Author(s): 光田暁弘，浜野卓，和田裕文
  • Organizer: 日本物理学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
  • Year and Date: 2012-09-18
• [Presentation] EuRh2Si2の転移点近傍における特異な弾性異常 (2012)
  • Author(s): 中西良樹，田村大，中村光輝，吉澤正人，浜野卓，喜舎場英吾，光田暁弘，和田裕文
  • Organizer: 日本物理学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
  • Year and Date: 2012-09-18
• [Presentation] Hard X-ray Photoemission Study of the Two Valence Transitions in EuPtP (2012)
  • Author(s): K. Mimura, S. Kawada, T. Uozumi, H. Sato, Y. Utsumi, S. Ueda, M. Sugishima, A. Mitsuda, H. Wada, K. Shimada, Y. Taguchi, K. Kobayashi, H. Namatame, and M. Taniguchi
  • Organizer: 12th International Conference on Electron Spectroscopy and Structure (ICESS-12)
  • Place of Presentation: Saint-Malo, France
  • Year and Date: 2012-09-16
• [Presentation] Valence ordering and its pressure effect in YbPd (2012)
  • Author(s): Akihiro Mitsuda
  • Organizer: 10th PRAGUE COLLOQUIUM ON f-ELECTRON SYSTEMS (PCFES 2012)
  • Place of Presentation: Prague, Czech Republic
  • Year and Date: 2012-08-27
  • Invited
• [Presentation] Valence transition induced by pressure and magnetic field in antiferromagnet EuRh2Si2 (2012)
  • Author(s): A. Mitsuda, S. Hamano, H. Wada
  • Organizer: 19th International Conference on Magnetism with Strongly Correlated Electron Systems (SCES2012)
  • Place of Presentation: Busan, Korea
  • Year and Date: 2012-07-08
• [Presentation] Superconductivity and structural transition of RPt2Si2 ( R = Y, La, Lu ) (2012)
  • Author(s): Y. Nagano, N. Araoka, A. Mitsuda, H. Wada, M.Ichihara, M.Isobe, Y. Ueda
  • Organizer: 19th International Conference on Magnetism with Strongly Correlated Electron Systems (SCES2012)
  • Place of Presentation: Busan, Korea
  • Year and Date: 2012-07-08
• [Presentation] Phase diagram and Eu valence state in EuPtP1-xAsx (2012)
  • Author(s): M. Sughishima, A. Mitsuda, H. Wada, M Isobe, Y. Ueda
  • Organizer: 19th International Conference on Magnetism with Strongly Correlated Electron Systems (SCES2012)
  • Place of Presentation: Busan, Korea
  • Year and Date: 2012-07-08
• [Presentation] 31P-NMR study of valence fluctuating compound EuPtP (2012)
  • Author(s): T. Mito, K. Nishitani, T. Koyama, K. Ueda, T. Kohara, A. Mitsuda, M. Sugishima, H. Wada
  • Organizer: 19th International Conference on Magnetism with Strongly Correlated Electron Systems (SCES2012)
  • Place of Presentation: Busan, Korea
  • Year and Date: 2012-07-08
• [Presentation] 立方晶価数揺動系化合物YbPdの構造相転移 (2012)
  • Author(s): 杉島正樹
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-27
• [Presentation] 価数転移を示すEuPtPの^<31>P-NMR (2012)
  • Author(s): 西谷孝二
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-25
• [Presentation] 二段価数転移を示すEuPtPにおける電子相間:硬X線光電子分光による研究 (2012)
  • Author(s): 三村功次郎
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-25
• [Presentation] X線ラマン散乱法によるEuPd2Si2の価数転移の観測(II) (2012)
  • Author(s): 稲見俊哉
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] 価数揺動系YbPdの極低温磁化測定 (2012)
  • Author(s): 光田暁弘
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] Eu(Rh1-xIrx)2Si2 における強磁場磁化過程 (2012)
  • Author(s): 喜舎場英吾, 浜野卓, 光田暁弘, 和田裕文, 近藤晃弘, 金道浩一
  • Organizer: 第118回日本物理学会九州支部例会
  • Place of Presentation: 琉球大学
• [Presentation] 元素置換による新しいEu系価数揺動物質の探索 (2011)
  • Author(s): 合木悠佑
  • Organizer: 第117回日本物理学会九州支部例会
  • Place of Presentation: 佐賀大学
  • Year and Date: 2011-12-03
• [Presentation] Eu-T-P(T=Ni,Pd,Pt)系の試料作製と磁性 (2011)
  • Author(s): 梅田真史
  • Organizer: 第117回日本物理学会九州支部例会
  • Place of Presentation: 佐賀大学
  • Year and Date: 2011-12-03
• [Presentation] EuPtPにおける低温の電気抵抗の圧力依存性 (2011)
  • Author(s): 眞鍋栄樹
  • Organizer: 第52回高圧討論会
  • Place of Presentation: 沖縄キリスト教学院
  • Year and Date: 2011-11-10
• [Presentation] 反強磁性体EuRh_2Si_2における圧力誘起価数転移 (2011)
  • Author(s): 浜野卓
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋期大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] X線ラマン散乱法によるEuPd_2Si_2の価数転移の観測 (2011)
  • Author(s): 稲見俊哉
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋期大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] EuNi_2X_2 (X=Si, P, Ge)の硬X線光電子分光 (2011)
  • Author(s): 三村功次郎
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋期大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] パルス強磁場によるEuNi_2(Si_<0.18>Ge_<0.82>)_2の軟X線吸収MCD実験 (2011)
  • Author(s): 中村哲也
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋期大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] パルス強磁場によるEuNi_2(Si_<0.18>Ge_<0.82>)_2の軟X線吸収MCD実験の理論解析 (2011)
  • Author(s): 小谷章雄
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋期大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] 電子線回折によるYbPdの金属的電荷秩序の研究 (2011)
  • Author(s): 杉島正樹
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋期大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] 二段価数転移を示すEuPtP_<1-x>AS_xにおける価数測定 (2011)
  • Author(s): 光田暁弘
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋期大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] EuFe_2As_2の高圧下の熱電能と電子状態 (2011)
  • Author(s): 米須将太
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋期大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] 価数揺動系YbPdにおける価数秩序の検証と圧力誘起重い電子物性 (2011)
  • Author(s): 光田暁弘
  • Organizer: 「重い電子系の形成と秩序化」第3回研究会
  • Place of Presentation: 東京大学柏キャンパス
  • Year and Date: 2011-06-24