2015 Fiscal Year Research-status Report
量子臨界点近傍のフェルミ・非フェルミ液体共存新奇状態
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15K05152
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
神戸 振作 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主席 (40224886)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 量子臨界 / 重い電子系 / ＮＭＲ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者はYbRh2Si2で新しいフェルミ液体と非フェルミ液体の混合状態を見いだした。今年度は、その新しい混合状態の磁場に対する異方性に関して明らかにした。新しい混合状態は磁場下で現れる。今まで磁場をｃ軸方向にかけた実験だけ報告してきた。そこで、今年度は磁場をa軸方向にかけて実験を行った。単結晶試料を用いて、NMRスピン格子緩和時間T1測定を行った。この化合物では、H//c軸では0.66T、H//a軸では0.06Tで量子臨界点近傍になっていると推測されている。今回は、低温45ｍＫまでのスピン-格子緩和時間をH//a軸の磁場依存を測定した。そして新しい混合状態は、磁場方向に対して強い異方性があることを初めて明らかにした。また、その異方性は、いままで報告されてきた異方性と矛盾ないものであった。NMR核である２９Si 同位体を５２％濃縮した高品質のYbRh2Si２を作成した。２９Si 同位体の自然存在比は、4％程度なので、この濃縮により測定積算時間を１００分の１程度に短縮できる。この単結晶試料を用いて、NMRスピンエコー減衰の測定も行った。減衰曲線には、通常のGauss型、Lorentz型の減衰に加えて、明確な振動項が現れた。これはRKKY相互作用と擬双極子相互作用によるものと考えられる。上述のようにH//c軸では0.66T、H//a軸では0.06Tで量子臨界点近傍になっていると推測されており、電子系の異方性が強いと考えられる。それを反映して、振動周波数にも大きな異方性が見られた。
また、低周波での実験を行うため、ＮＭＲ装置の整備も行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度で、異方性の成果がでたため、おおむね順調に進展していると考えられる。異方性の確認は、混合状態の正当性を確実にするものであるからである。また、高周波アンプの設置も順調に行われ、次年度での実験の準備も順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
低周波での実験をまず第一に推進する。低周波ではＳ／Ｎが下がってしまう。Ｓ／Ｎが悪いと、測定時間がその二乗で増大するので、雑音の低減が主な課題である。また圧力下の実験は困難であると考えられるので、研究の推進はステップｂｙステップと思われる。
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| Causes of Carryover |
液体Ｈｅ等、消耗品の使用を次年度に回す方がより有効となったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
液体Ｈｅ等、消耗品に使用する。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] 29Si NMR spin-echo decay in YbRh2Si22016
Author(s)
S. Kambe, H. Sakai, Y. Tokunaga, T. Hattori, G. Lapertot, T.D. Matsuda, G. Knebel, J. Flouquet and R.E. Walstedt
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Journal Title
J. Phys. Conf. series
Volume: 683
Pages: 012006-1-6
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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