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2015 Fiscal Year Research-status Report

高速熱測定によりプローブする、パルス高磁場での磁場誘起秩序相の研究

Research Project

Project/Area Number 15K05143
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小濱 芳允  東京大学, 物性研究所, 助教 (90447524)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords高磁場 / 比熱 / エントロピー / パルス磁場
Outline of Annual Research Achievements

本研究は, URu2Si2, CeRh2Si2, Cu3Mo2O9など高磁場領域で磁場誘起相転移を示す化合物に着目し, これら磁場誘起相転移現象の理解を深めることを目的としている. 平成27年度は, “(1)パルス高磁場下での熱測定を進めるための研究基盤の構築”
“(2) CeRh2Si2およびCu3Mo2O9の熱測定”を進めた.
(1)についてはFPGAデバイスを用いて一定磁場を発生する装置を製作し, 世界で始めて60 T以上の高磁場領域で磁場が時間変化しない”安定磁場環境”を作り出した. これにより熱測定を初めとする, ゆっくりとした測定をパルス強磁場下で精密測定する環境が整った. この開発した装置を用い, (2)のCu3Mo2O9やCeRh2Si2における比熱および磁気熱量効果を測定した. CeRh2Si2においては量子振動測定も執り行い, f電子の混成がどのように磁場変化するかを見出している. このように平成28年度に向けた研究は順調に進んでいる.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成27年度は, パルス磁場下熱測定技術の測定精度を上げるべく, 準定常磁場(時間に対して磁場が変化しない安定磁場)という特殊なパルス磁場の発生に取り組んだ. 35 T~60 Tという高磁場領域で±50 Oeという安定磁場を発生できるようになり, このような高磁場下で比熱測定に成功した. 磁性体は磁気熱量効果という形で, 磁場変化により温度が変化するため, このように一定磁場を利用することにより, 比熱データにはかなりの精度向上が期待できる. 実際, 3つの磁場誘起相転移を示す化合物においての実験では, かなり高精度な実験データが得られた. 計画通りの成果であり, 順調に研究は進展していると考えている.

Strategy for Future Research Activity

平成28年度も, 計画通り研究を遂行する. プローブの改良などを行い, 500 mKまでの比熱測定を60Tまで執り行えるようにする. それに並行して, CeRh2Si2およびCu3Mo2O9の比熱測定を完了させる. これにより上記の化合物における磁場誘起相転移の理解を目指す.

Causes of Carryover

予定していた高額物品(金属製デュワー)の値段が高騰したため、購入を見送った。このためおよそ40万円の予算が浮いた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

プローブの製作、および電子機器の整備に充てる。特に電子機器は高額であり、前年度の予算が必須となる。

  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Antiferromagnetism in a Family of S = 1 Square Lattice Coordination Polymers NiX2(pyz)2 (X = Cl, Br, I, NCS; pyz = Pyrazine)2016

    • Author(s)
      J. Liu, P. A. Goddard, J. Singleton, J. Brambleby, F. Foronda, J. S. Moller, Y. Kohama et al.,
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 55 Pages: 3515-3529

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b02991

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Superconductivity protected by spin-valley locking in ion-gated MoS22016

    • Author(s)
      Yu Saito, Yasuharu Nakamura, Mohammad Saeed Baharamy, Yoshimitsu Kohama, Yuichi Kasahara, Yuji Nakagawa, Masaru Onga, Masashi Tokunaga, Tsutomu Nojima, Youichi Yanase, and Yoshihiro Iwasa
    • Journal Title

      Nature Physics

      Volume: 12 Pages: 144-149

    • DOI

      10.1038/nphys3580

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Field-Induced quantum metal-insulator transition in the pyrochlore iridate Nd2Ir2O72016

    • Author(s)
      Zhaoming Tian, Yoshimitsu Kohama, Takahiro Tomita, Hiroaki Ishizuka, Timothy H. Hsieh, Jun J. Ishikawa, Koichi Kindo, Leon Balents, and Satoru Nakatsuji
    • Journal Title

      Nature Physics

      Volume: 12 Pages: 134-138

    • DOI

      doi:10.1038/nphys3567

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Experimental exploration of novel semimetal state in strongly anisotropic Pyrochlore iridate Nd2Ir2O7 under high magnetic field2016

    • Author(s)
      Z. M. Tian, Y. Kohama, T. Tomita, J. Ishikawa, H. Mario, K. Kindo, and S. Nakatsuji
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 683 Pages: 012024-012024

    • DOI

      :10.1088/1742-6596/683/1/012024

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Generation of Flat-top Pulsed magnetic fields with feedback control approach2015

    • Author(s)
      Yoshimitsu Kohama and Koichi Kindo
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments

      Volume: 86 Pages: 104701-104701

    • DOI

      10.1063/1.4931689

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of a Rapid Temperature Scanning System for Pulsed Magnetic Fields and its Applications2015

    • Author(s)
      Kenji Mochidzuki, Yoshimitsu Kohama, Akira Matsuo, and Koichi Kindo
    • Journal Title

      Physics Procedia

      Volume: 75 Pages: 284-291

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2015.12.033

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Research with Non-destructive pulsed magnets: current status and future prospects at international MegaGauss Science Laboratory2016

    • Author(s)
      Yoshimitsu Kohama and Kindo Koichi
    • Organizer
      Korean Physics Society Meeting
    • Place of Presentation
      Daejeon, Korea
    • Year and Date
      2016-04-21 – 2016-04-21
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] PID制御による、フラットトップパルス磁場の発生2015

    • Author(s)
      小濱芳允、金道浩一
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-19
  • [Presentation] A device for Precise Measurements of Specific Heat in Pulsed Magnetic Fields2015

    • Author(s)
      Yoshimitsu Kohama and Koichi Kindo
    • Organizer
      RHMF 2015
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
    • Year and Date
      2015-07-01 – 2015-07-04
  • [Book] 固体物理2016

    • Author(s)
      小濱芳允・Zhaoming Tian・冨田崇弘・石川洵・金道浩一・中辻知・石塚大晃
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      アグネ技術センター
  • [Book] 固体物理2015

    • Author(s)
      木原工, 小濱芳允, 徳永将史, 金道浩一
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      アグネ技術センター

URL: 

Published: 2017-01-06  

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