2016 Fiscal Year Research-status Report
価数揺動Ｙｂ化合物の特異な価数揺動ダイナミックスと量子臨界性に関する研究
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15K05182
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
小林 寿夫 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 教授 (40250675)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 修悟 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 助教 (80414580)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 多重極限 / 価数揺動 / 量子臨界点 / メスバウアー分光 / 放射光X線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
常圧力下80 mK で超伝導が出現することが初めて示されたβ-YbAlB4 は、常伝導状態において非フェルミ液体的性質を示していることから、量子臨界物質である。また、20 K での光電子分光測定により Yb イオンの価数は、+2.75 と見積もられ、価数揺動が重要な役割を演じていると指摘されている。また、圧力印可により磁気秩序の可能性が電気伝導測定より指摘されている。一方、β-YbAlB4 の多形体である、α-YbAlB4 は価数揺動物質であるが基底状態ではフェルミ液体である。しかし、低温で約30 kOe の磁場を印加することでメタ磁性転移を示し、非フェルミ液体的電気伝導性が観測されている。これらの結果から、α-YbAlB4 とβ-YbAlB4 での量子臨界性と Yb イオンの価数揺動状態との関係に興味が持たれている。
本年度は、低温・強磁場下でのβ-YbAlB4, α-YbAlB4 単結晶試料を用い 2 K での磁場中 174Yb 放射光メスバウアー分光測定を行った。昨年度初めて低温・強磁場下での測定に成功したが、蓄積リングのバンチモードの最適化より高速での測定に成功した。その結果、β-YbAlB4 では、磁場による量子臨界性（非フェルミ液体的な現象）の抑制に対応するメスバウー吸収スペクトルの変化を観測した。一方、α-YbAlB4
では、Yb 4f 電子による局在磁気モーメントは近藤効果により完全にスクリーンされていることが分かった。さらに、約 20 kOe 近傍で4f電子の空間分布の変化に対応する原子核の超微細相互作用の変化も観測した。
今後詳細な解析が必要であるが、巨視的手法により観測されている非フェルミ液体的な現象とYbイオンの価数との関係を考察する上で重要な結果である。
さらに、低温・高圧力下での174Yb 放射光メスバウアー分光測定の予備実験を行い、2 K 約 5 GPa までの圧力下での測定に成功した。
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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
2 K での磁場中 174Yb 放射光メスバウアー分光測定から、超微細相互相互作用を通じてYb 4f 電子状態の変化の測定に初めて成功した。一方、国内外で全く行われていない低温・高圧力下174Yb 放射光メスバウアー分光測定に初めて成功した。多重極限(低温・高圧力・強磁場)環境下174Yb 放射光メスバウアー分光測定にめどがついた。
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| Strategy for Future Research Activity |
β-YbAlB4, α-YbAlB4 単結晶試料を用い多重極限(低温・高圧力・強磁場)環境下174Yb 放射光メスバウアー分光の詳細な測定を行い、Ybイオン価数及び詳細な電子状態と巨視的物性測定で観測されている非フェルミ液体的性質の関係を明らかにしていく。
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[Presentation] 重い電子系化合物 a-YbAlB4 の低温における圧力・磁場下物性2017
Author(s)
大浦桃子, 池田修悟, 増田亮, 小林康浩, 瀬戸誠, 依田芳卓, 平尾直久. 河口沙織, 大石泰生, 鈴木慎太郎, 久我健太郎, 中辻知, 小林寿夫
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大（大阪府豊中市）
Year and Date
2017-03-17
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