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2013 Fiscal Year Annual Research Report

圧力下極低温測定で明らかにする強磁性量子臨界点近傍の磁気状態

Research Project

Project/Area Number 13J02003
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

北川 俊作  神戸大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(PD)

Keywords圧力下測定 / 超伝導 / NMR / 電気抵抗測定 / 量子臨界現
Research Abstract

1. 重い電子系強磁性体CeRuPOの圧力効果を検証
CeRuPOは重い電子系において珍しい強磁性体であり、強磁性の量子臨界現象を調べるのに絶好の物質と考えられる。そこで、我々は電気抵抗、NMRを用いてCeRuPOにおける強磁性が圧力下でどう変化するかを調べた。実験の結果、CeRuPOにおける強磁性は1GPa以上で反強磁性へと一次転移的に変化し、その反強磁性は2.7GPa程度で消失することが分かった。また、反強磁性を示す圧力領域でも強磁性的な相関が強く残っていることも明らかにした。CeRuPOでは強磁性的な相関と反強磁性的な相関が拮抗しており、これらの相関によって多彩な基底状態が生み出されていると考えられる。
2. 天然鉱物AuTe_2において圧力誘起超伝導を発見
AuTe_2はカラベラス鉱と呼ばれる天然に存在する鉱物でひずみのある単斜晶の結晶構造をしている。過去の研究からAuTe_2は圧力をかけると結晶構造がひずみのとれた三方晶に変化することが報告されている。さらに最近、岡山大学の野原グループによってAuサイトにPtを部分置換することによって構造がひずみのある単斜晶から三方晶に変化し超伝導が発現することが報告された。そこで我々はAuTe_2が高圧下でも超伝導になることを期待して圧力を加えた状態で電気抵抗と交流磁化率の測定を行った。実験の結果、我々はAuTe_2が高圧下で三方晶になると超伝導になることを発見した。また、理論計算を行うことでAuTe_2の超伝導には結晶構造のひずみがとれることが大事である可能性を指摘した。今回の発見はAuTe_2のような天然に存在する単純な組成の物質でも外力を加えることで超伝導になることを示すことで、まだ世の中には我々の知らない超伝導体が数多く存在していることを知覚させる結果となっている。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Relationship between Superconductivity and Antiferromagnetism in LaFe (AS_<1-x>P_x) O Revealed by ^<31>P-NMR2014

    • Author(s)
      S. Kitagawa, et al.
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 83 Pages: 023707

    • DOI

      10.7566/JPSJ.83.023707

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Normal-state spin dynamics in the iron-pnictide superconductors BaFe_2 (A_S<1-x>P_x)_2 and Ba (Fe_<1-x>Co_x)_2AS_2 probed with NMR measurements2013

    • Author(s)
      Y. Nakai, et aL.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 87 Pages: 174507

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.87.174507

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pressure-Induced Superconductivity in Mineral Calaverite AuTe_22013

    • Author(s)
      S. Kitagawa, et al.
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 82 Pages: 113704

    • DOI

      10.7566/JPSJ.82.113704

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pressure-Thmperature-Magnetic Field Phase Diagram of Ferromagnetic Kondo Lattice CeRuPO2013

    • Author(s)
      H. Kotegawa, et al.
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 82 Pages: 123711

    • DOI

      10.7566/JPSJ.82.123711

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ^<31>P-NMRでみる重い電子系強磁性体CeRuPOにおける磁気ゆらぎの圧力変化2014

    • Author(s)
      北川 俊作
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2014-03-30
  • [Presentation] Physical properties on two new superconductors in d-electron system : BaTi_2Sb_2O and AuTe_22013

    • Author(s)
      北川 俊作
    • Organizer
      International workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2013 (NS2-2013)
    • Place of Presentation
      品川グランドホール
    • Year and Date
      2013-11-22
  • [Presentation] 重い電子系強磁性体CeRuPOにおける圧力下^<31>P-NMR2013

    • Author(s)
      北川俊作
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2013-09-28
  • [Presentation] AuTe_2における圧力誘起構造相転移と超伝導2013

    • Author(s)
      北川 俊作
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2013-09-25
  • [Presentation] Novel ferromagnetic quantum criticality on two dimensional heavy fermion Ce (Ru_<1-x>Fe_x) PO2013

    • Author(s)
      北川 俊作
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electrons Systems 2013 (SCES 2013)
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2013-08-06
  • [Presentation] Ferromagnetic QCP induced by tuning the magnetic dimensionality in Ce (Ru_<1-x>Fe_x) PO2013

    • Author(s)
      北川 俊作
    • Organizer
      IMR ASRC 4th REIMEI International Workshop
    • Place of Presentation
      茨城量子ビーム研究センター
    • Year and Date
      2013-08-01
    • Invited
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.phys.sci.kobe-u.ac.jp/~wdweb/Tou_top.html;

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.Pbys.sci.kobe-u.ac.jp/~wdweb/kitagawa/

URL: 

Published: 2015-07-15  

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