2018 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration for intermediate-valence quasicrystals
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15K05193
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
綿貫 徹 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子ビーム科学部門, 次長(定常) (30343932)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 価数揺動 / 準結晶 / X線吸収分光 / 高圧 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、価数揺動準結晶という新奇な系の創出・探索を行ってきた。これまで、希土類元素のYbを含む準結晶合金において、2価と3価との中間価数状態のYbが準周期配列するという系を実現し、非フェルミ液体的振舞いなど特異な現象を見出してきた。本研究では、新たにEu系の価数揺動準結晶および近似結晶（準結晶と局所構造は同一だが、周期構造を持つ物質）の創出・探索を、更なるYb系の新規価数揺動系の創出・探索とともに行った。
研究期間前半では、価数揺動状態のEu系準結晶・近似結晶の探索を行った。YbをEuに置換する方法、および、高圧力によって価数揺動状態を形成する方法を試みたが、期待通りの結果は得られなかった。そこで、期間後半では、Eu系の価数計測のために整備した技術により、微量試料からでもX線吸収分光測定による価数評価が可能となった点を活用して、Yb系の新規価数準結晶の探索を目標とした。
我々はAu-Sn-Yb準結晶に着目し、Ybの価数評価したところ、2.18価と価数揺動状態であることを明らかにした。Au-Al-Yb準結晶に続く2例目の常圧で価数揺動状態の準結晶の発見である。加えて、Au-Al-Yb準結晶が量子臨界点直上に位置するのに対して、Au-Sn-Yb準結晶は量子臨界点から離れたフェルミ液体的な領域に位置することが示唆された。Au-Sn-Yb準結晶は微量にしか生成されないものであるが、本研究の技術開発で高精度の価数評価が可能となり上記発見に至った。
最終年度は主にAu-Sn-Yb価数揺動準結晶の発見についての論文作成を行い、Inorganic Chemistry誌に受理された。また、微量試料から価数評価を行う技術、および、Eu系近似結晶に関する試みについて報告書を作成し、SPring-8/SACLA利用研究成果集にそれぞれ掲載
、受理された。
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