2016 Fiscal Year Annual Research Report
カゴ状構造をもつＳｍ化合物における磁場に鈍感な強相関物性の究明
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15J07600
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
山田 瑛 首都大学東京, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 単結晶育成 / 極低温物性測定 / dHvA量子振動 / 超伝導 / カゴ状化合物 / Sm化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度単結晶育成に成功した、カゴ状構造をもつ新規化合物SmPt2Cd20、およびSmIr2Si2の低温物性研究を中心に進めた。また、LaTr2Al20において超伝導を発見し、SmOs4Sb12やSmTr2Al20の放射光メスバウアー分光、超音波、NQR/NMR実験の共同研究用試料提供なども行った。
1.昨年度単結晶育成に成功したSmPt2Cd20において、比熱と温度の比C/Tは低温低磁場領域においてC/Tが異常に増大していることを見出した。この系の電気抵抗率ρは2K以下で温度Tの0.74乗に比例する温度依存性を示しており、これらの低温での物性異常はSmPt2Cd20が強磁性臨界点近傍に位置する化合物である可能性を見出した。
2.近年当研究室で単結晶育成に成功したSmPt2Si2では、異常な反強磁性相では電子比熱係数γが350mJ/molK^2に達する重い電子状態形成されている可能性がある[K. Fushiya et al., JPSJ 83, 113708 (2014).]。本年度は遷移金属元素をPtからIrに置換した、SmIr2Si2の単結晶を育成し、単結晶試料を用いた磁化率、dHvA測定に初めて成功した。
3.LaTr2Al20 (Tr = Ti, Nb, Ta)において超伝導転移を発見し、電気抵抗率、磁化率、比熱を測定して磁場温度相図を決定した。
4.磁場に鈍感な重い電子系典型物質SmOs4Sb12, SmTr2Al20について、Smイオン価数が時間的に揺らいでいることを検証するため、放射光施設SPring-8において近年開発された放射光メスバウアー分光実験を行う目的で我々が育成した試料を提供した。また、SmTa2Al20の秩序相の秩序変数を調べるため、NMR/NQR、超音波測定用の単結晶試料を提供した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、採用一年度目に単結晶育成に成功したSm化合物を中心に研究が進展している。さらに、予定していたSmT2X20系にとどまらず、SmIr2Si2の純良な単結晶を育成し、単結晶試料を用いた磁化測定とdHvA量子振動の測定に成功した。また、SmT2Al20系の参照物質であるLaT2Al20において新たに超伝導発現を発見し、超伝導特性を明らかにした。また、磁場に鈍感な重い電子系の典型物質、SmOs4Sb12とSmTr2Al20について、Sm価数揺動に注目した放射光メスバウアー分光実験、単結晶超音波、NQR/NMR実験の共同研究用試料提供も行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、本年度単結晶育成・低温物性測定を行ったSmir2Si2の構造異性体、CaBe2Ge2型SmIr2Si2の単結晶育成に挑戦する。既にアーク炉を用いて多結晶試料の試料育成には成功しており、ThCr2Si2型の単結晶育成条件のノウハウも考慮にいれて単結晶育成に取り組む。
また、本年度明らかにしたThCr2Si2型SmIr2Si2単結晶の極低温物性、および磁場に鈍感な重い電子系典型物質SmT2Al20の参照物質であるLaT2Al20における超伝導発見を、学術論文としてまとめる。
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[Presentation] Sm系重い電子化合物の放射光メスバウアー分光2017
Author(s)
筒井智嗣, 中村仁, 小林義男, 久保謙哉, 依田芳卓, 山田瑛, 東中隆二, 松田達磨, 青木勇二, 水牧仁一朗, 佐藤英行
Organizer
日本物理学会第72回(2017年)年次大会
Place of Presentation
大阪大学
Year and Date
2017-03-20 – 2017-03-20
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[Presentation] 超音波測定で探る籠状物質SmTa2Al20の低温秩序相の弾性特性2016
Author(s)
高橋祥平, 大山雄輔, 長谷川潤弥, ○中西良樹, 中村光輝, 吉澤正人, 山田瑛, 東中隆二, 松田達磨, 青木勇二, 佐藤英行
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学
Year and Date
2016-09-12 – 2016-09-12
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[Presentation] SmT2X2の純良単結晶育成と低温磁性2016
Author(s)
Akira Yamada, Kengo Fushiya, Sei Iwami, Ryuji Higashinaka, Tatsuma D. Matsuda, Yuji Aoki
Organizer
J-Physics 平成28年度領域全体会議
Place of Presentation
北海道大学
Year and Date
2016-05-27 – 2016-05-27
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