2016 Fiscal Year Research-status Report
トンネルダイオード発振回路を用いた多重極限環境下物性測定装置の開発
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15K05171
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
木田 孝則 大阪大学, 理学研究科, 助教 (50452412)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 多重極限環境 / パルス強磁場 / トンネルダイオード振動法 / 強相関電子系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，非破壊型パルスマグネットとダイヤモンドアンビル圧力セル（DAC）を組み合わせた，パルス磁場中・高圧力下輸送現象測定装置を開発し，圧力誘起超伝導転移を示す鉄系超伝導体の母物質（BaFe2As2など）の上部臨界磁場およびその異方性を調べ，この物質群の超伝導発現機構の解明に向けた指針を得ることを目的としている。輸送測定の手法として、従来の四端子法による電気抵抗測定だけでなく、新たにトンネルダイオード振動（TDO）法による表面インピーダンス測定も実施している。
前年度までに、クライオスタット、測定系の組み立ておよびTDO回路の製作を実施し、鉄系超伝導体のFe(Te,Se)の表面インピーダンス測定を実施した。その結果、Ni-Cr-Al合金製のDACおよび金属(SUS316)製のガスケットを用いると、ヘリウムガス雰囲気中ではパルス磁場中では渦電流の発生に伴うジュール発熱があることが分かった。パルス強磁場と高圧力を組み合わせた実験環境では、このジュール発熱を除去することは困難であるので、本年度はパルス磁場発生中の試料の物性（今の場合は電気抵抗）の温度変化も合わせて評価することを試みた。予備実験として、カーボンペーストあるいはRuO2ペーストで作製した温度センサーを用いて、パルス磁場発生中の各部品の温度を測定した。40 Tまでのパルス強磁場発生時に、液体ヘリウムによる蒸発冷却環境下（4.2 K）では温度変化はほとんど観測されなかったが、ヘリウムガス雰囲気中では最大で20 K程度の発熱が観測された。また、ジュール発熱の低減を目指して、ダイヤモンドパウダーとエポキシ樹脂を用いた非金属製ガスケットの試作も実施した。これらの結果を日本物理学会第72回年次大会で報告した。
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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
本年度は、パルス磁場中・高圧力下の電気抵抗測定およびTDO測定を鉄系超伝導体Fe(Te,Se)やLi(NH3)FeSeについて実施した。また、パルス磁場発生時に金属製部品に生じる渦電流に伴うジュール発熱の評価も実施し、本研究における新たな課題も見出されており、概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
Ni-Cr-Al合金製DACと金属ガスケットの組み合わせでは、ヘリウムガス雰囲気中におけるパルス磁場発生時のジュール発熱が無視できないことが分かった。そこで次年度は、数十ミリ秒の短い時間スケールで試料温度を計測することで、パルス磁場発生時の温度変化も考慮した物性値の評価を可能にすることを目指す。また、発生圧力の上限が多少低くなってしまうが、本年度より試作している非金属ガスケットの実用化を目指す。
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| Causes of Carryover |
少額であるので、「学術研究助成基金」のルールに従い次年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究計画書に従い、消耗品・旅費等に使用する。
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[Presentation] 結晶EuPt2Si2の近藤効果的振る舞い2017
Author(s)
竹内徹也, 中島美帆, 田原大夢, 木田孝則, 萩原政幸, 安次富洋介, 屋良朝之, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] EuCu2(Ge1-xSix)2単結晶の電子状態2017
Author(s)
大貫惇睦, 屋良朝之, 安次富洋介, 伊覇航, 本多史憲, 仲村愛, 青木大, 中島美帆, 天児寧, 竹内徹也, 木田孝則, 萩原政幸, 辺土正人, 仲間隆男
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] 純良単結晶FeSnの電子状態の研究2017
Author(s)
垣花将司, 西村健吾, 中島美帆, 天児寧, 仲村愛, 青木大, 竹内徹也, 木田孝則, 萩原政幸, 播磨尚朝, 内間清晴, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] EuCo2Ge2の磁性と圧力効果2016
Author(s)
大貫惇睦, 安次富洋介, 本多史憲, 上床美也, 中島美帆, 天児寧, 竹内徹也, 木田孝則, 萩原政幸, 辺土正人, 仲間隆男
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
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[Presentation] High-Field Magnetization and Magnetoresistance in the Molecular Conductor TPP[Cr(Pc)(CN)2]22016
Author(s)
Time Tahara, Mitsuo Ikeda, Ryuta Ishii, Takanori Kida, Hiroshi Murakawa, Miki Nishi, Masaki Matsuda, Tamotsu Inabe, Noriaki Hanasaki, Masayuki Hagiwara
Organizer
The 15th International Conference on Molecule-Based Magnets (ICMM2016)
Place of Presentation
Sendai International Center (Sendai, Japan)
Year and Date
2016-09-04 – 2016-09-08
Int'l Joint Research
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