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2016 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

Research Project

Project/Area Number 15K05152
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

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)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords量子臨界 / 重い電子系 / NMR
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、YbRh2Si2のスピンエコー減衰測定をさらに詳細に行った。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を行った。減衰曲線には、通常のGauss型、Lorentz型の減衰に加えて、顕著な振動が見られることは昨年度既に明らかになっていた。そこで今年度は、さらにその温度依存を精密に測定したところ、300Kから20Kまではほとんど変化はないが、20K以下で振動周波数が大きく変化することがわかった。スピンエコー振動周波数は、Ruderman-Kittel相互作用を通じて、状態密度やフェルミ面の形状と関連している。従って、スピンエコー振動周波数が変化するということは、状態密度やフェルミ面の形状が変化していることを示唆している。そこでRuderman-KittelやBloembergen-Rowlandの議論に基づいて、測定されたスピンエコー振動周波数の変化からRuderman-Kittel相互作用定数及び、擬双極子相互作用定数の温度依存を求めた。これらの温度依存から、考えられる状態密度やフェルミ面の形状が変化を明らかにした。これらの考察から、NMRスピンエコー減衰の測定が、状態密度やフェルミ面の形状について明らかできる手法であることを確立した。また、圧力下の実験のために、小型のNMR測定用圧力セルを整備した。この圧力セルを用いれば、2GPa程度までの圧力下でのNMR実験が低温dilution領域で可能になる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

YbRh2Si2の量子臨界研究では、フェルミ面の情報を得ることが大事であるが、スピンエコー減衰の測定によりそれがプローブできることがわかり、研究が進展した。また圧力下の実験の整備も進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

圧力下の実験を行う。圧力下の実験は、測定時間がかかるため、なるべく早く実験を開始する。

Causes of Carryover

クライオスタットの運転計画に遅延が生じたため、消耗品冷剤(液体He、窒素)が当初予定ほど必要なかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

圧力実験に必要な消耗品(圧力媒体、ガスケット等)や冷剤(液体He、窒素)に使用する予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] CEA-Grenoble研(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      CEA-Grenoble研
  • [Int'l Joint Research] ミシガン大(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ミシガン大
  • [Journal Article] Effect of Pressure on Magnetism of UIrGe2017

    • Author(s)
      J. Pospisil, J. Gouchi, Y. Haga, F. Honda, Y. Uwatoko, N. Tateiwa, S. Kambe, S. Nagasaki, Y. Homma and E. Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 86 Pages: 044709 1-6

    • DOI

      10.7566JPSJ.86.044709

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dynamical Magnetic Susceptibility in Antiferromagnet UPtGa5 Determined by NMR: Comparison with Isostructural Superconducting CeMIn5 Systems2016

    • Author(s)
      S. Kambe, T. Hattori, H. Sakai,Y. Tokunaga and R.E. Walstedt
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 93 Pages: 205155 1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.93.205155

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Interplay between Quantum Fluctuations and Reentrant Superconductivity with a Highly Enhanced Upper Critical Field in URhGe2016

    • Author(s)
      Y. Tokunaga, D. Aoki, H. Mayaffre, S. Krammer, M.-H. Julien, C. Berthier, M. Horvatic, H. Sakai, T. Hattori. S. Kambe and S. Araki
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 93 Pages: 201112 1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.93.201112

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Incommensurate to Commensurate Antiferromagnetism in CeRhAl4Si2:27Al NMR Study2016

    • Author(s)
      H. Sakai, T. Hattori, Y. Tokunaga, S. Kambe, N. J. Ghimire, F. Ronning, E. D. Bauer and J. D. Thompson
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 93 Pages: 014402 1-9

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.93.14402

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] YbRh2Si2におけるFermi面の温度依存2017

    • Author(s)
      神戸振作、酒井宏典、徳永陽、服部泰佑、Gerard Lapertot、 松田達磨、Georg Knebel、 Jacques Flouquet、Russell E. Walstedt
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪大学、大阪府豊中市
    • Year and Date
      2017-03-18 – 2017-03-18
  • [Presentation] Perspective of UXGe systems2016

    • Author(s)
      S. Kambe
    • Organizer
      TMU Symposium
    • Place of Presentation
      首都大学東京、東京都八王子市
    • Year and Date
      2016-11-28 – 2016-11-28
    • Invited
  • [Presentation] NMR study of URu2Si22016

    • Author(s)
      S. Kambe
    • Organizer
      Condensed matter Physics colloquium
    • Place of Presentation
      Bristol university, GB
    • Year and Date
      2016-10-22 – 2016-10-22
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 重い電子系115化合物の磁気励起のNMRによる研究2016

    • Author(s)
      神戸振作、服部泰佑、酒井宏典、徳永陽、Russell E. Walstedt
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      金沢大学、石川県金沢市
    • Year and Date
      2016-09-16 – 2016-09-16
  • [Presentation] The dynamical susceptibility in 115 systems2016

    • Author(s)
      S. Kambe
    • Organizer
      The Sixth International Workshop on the Dual Nature of 5f-Electrons
    • Place of Presentation
      Idaho Falls, USA
    • Year and Date
      2016-06-07 – 2016-06-07
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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