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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Ultrasonic Study of Complex Quantum Degree of Freedom in Highly Symmetrical Cage Structured Compounds(Fostering Joint International Research)

Research Project

Project/Area Number 15KK0146
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

柳澤 達也  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (10456353)

Project Period (FY) 2016 – 2018
Keywords超音波 / カゴ状化合物 / 多極子 / 四極子近藤効果
Outline of Annual Research Achievements

カリフォルニア大学サンディエゴでは、籠状化合物合成の過程で偶然得られたUを含む未知の立方晶化合物の磁化・電気抵抗測定を行った。その結果150 K付近で反強磁性的転移を示すことが解った。U-Pd-Biから成る三元系であることは確実であるが、詳細の結晶・磁気構造と化学式は未だ判っていない。
ドレスデン強磁場研究所では、PrNi2Cd20のΓ5対称性の四極子応答に対応する横波弾性定数の極低温・強磁場における弾性定数測定を行い、(C11-C12)/2で得られていた低磁場領域の弾性異常を異なる対称性の超音波モードにおいても捉えることに成功した。さらに、SmNi2Cd20の弾性定数C44(H || [111], k || [110], u || [001]:回転効果の無視できるモード)の測定をパルス磁場下で行い、20 Kにおいて58 Tまでの磁場依存性が緩やかにハード化し続けることを明らかにした。この結果から、結晶場基底状態はΓ8四重項基底を示唆する。50 T付近に相転移らしき弾性定数の折れも観られたが、その原因はまだ明らかになっていない。
広島大の鬼丸氏から提供を受けたY0.966Pr0.034Ir2Zn20の超音波測定をT ≧ 40 mK, H ≦ 17 Tの磁場・温度領域で行い、低磁場領域で弾性定数(C11-C12)/2が対数的温度変化を示すことを明らかにした。これは同物質が非フェルミ液体的振る舞いを示す温度・磁場領域と整合し、2チャンネル近藤効果の理論予想とも一致する。本研究結果は、超音波によって四極子近藤効果の単サイト効果の実証を得た初めての成果であると結論できる。

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ドレスデン強磁場研究所(ドイツ)2017

    • Year and Date
      2017-11-19 – 2017-12-19 | 2018-08-152018-09-07 | 2019-02-132019-02-27
    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ドレスデン強磁場研究所
    • Co-investigator Overseas
      Sergei Zherlitsyn
    • Department
      ドレスデン強磁場研究所
    • Job Title
      研究員
  • [Int'l Joint Research] カリフォルニア大学サンディエゴ校(米国)2017

    • Year and Date
      2017-08-06 – 2017-09-19 | 2018-07-152018-08-04
    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      カリフォルニア大学サンディエゴ校
    • Co-investigator Overseas
      M. Brian Maple
    • Department
      物理学科
    • Job Title
      教授
  • [Int'l Joint Research] カレル大学(チェコ)2017

    • Year and Date
      2017-07-14 – 2017-07-28 | 2017-08-022017-08-05
    • Country Name
      CZECH
    • Counterpart Institution
      カレル大学
    • Co-investigator Overseas
      Vladimir Sechovsky
    • Department
      数物理学科
    • Job Title
      教授
  • [Journal Article] Search for multipolar instability in URu2Si2 studied by ultrasonic measurements under pulsed magnetic field2018

    • Author(s)
      T. Yanagisawa, S. Mombetsu, H. Hidaka, H. Amitsuka, P. T. Cong, S. Yasin, S. Zherlitsyn, J. Wosnitza, K. Huang, N. Kanchanavatee, M. Janoschek, M. B. Maple, and D. Aoki
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 97 Pages: 155137-1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.97.155137

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Superconductivity in single crystalline ThBe13 and LuBe132018

    • Author(s)
      Klara Uhlrova, Naoyuki Miura, Vladimir Tkac, Jan Prokleska, Maciej Chrobak, Zbigniew Tarnawski, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, Vladimir Sechovsky, and Hiroshi Amitsuka
    • Journal Title

      Physica B: Condensed Matter

      Volume: 536 Pages: 516-518

    • DOI

      10.1016/j.physb.2017.10.129

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Low-temperature x-ray crystal structure analysis of the cage-structured compounds MBe13 (M = La, Sm, and U)2018

    • Author(s)
      Hiroyuki Hidaka, Ryoma Nagata, Chihiro Tabata, Yusei Shimizu, Naoyuki Miura, Tatsuya Yanagisawa, and Hiroshi Amitsuka
    • Journal Title

      Physical Review Materials

      Volume: 2 Pages: 053603-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevMaterials.2.053603

  • [Journal Article] Uncompensated Antiferromagnetic Ordering of UAu2Si2 Studied by 29Si-NMR2018

    • Author(s)
      Chihiro Tabata, Yoshihiko Ihara, Shogo Shimmra, Naoyuki Miura, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, and Hiroshi Amitsuka
    • Journal Title

      Journal of Physical Society of Japan

      Volume: 87 Pages: 114707-1-4

    • DOI

      10.7566/JPSJ.87.114707

  • [Journal Article] Magnetoelastic phenomena in antiferromagnetic uranium intermetallics: The UAu2Si2 case2018

    • Author(s)
      M. Valiska, H. Saito, T. Yanagisawa, C. Tabata, H. Amitsuka, K. Uhlirova J. Prokleska, P. Proschek, J. Valenta, M. Misek, D. I. Gorbunov, J. Wosnitza, and V. Sechovsky
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 98 Pages: 174439-1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.98.174439

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 単サイト四極子近藤効果の傍証:(Y,Pr)Ir2Zn20 の弾性応答2019

    • Author(s)
      柳澤達也
    • Organizer
      新学術領域研究J-Physics: C01トピカルミーティング 拡張多極子物性研究の現状と展望
  • [Presentation] UAu2Si2の強磁場に於ける弾性特性2019

    • Author(s)
      柳澤達也
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] Probing the ‘Hidden Order’ Phase in URu2Si2 by Means of Ultrasonic Measurements in Pulsed Magnetic Fields2018

    • Author(s)
      T. Yanagisawa
    • Organizer
      International Conference on Magnetism 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Anisotropic Elastic Response in the Hidden Order Phase of URu2Si2 under High Magnetic Fields2018

    • Author(s)
      Tatsuya Yanagisawa
    • Organizer
      J-Physics2018 Summer School
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電流と格子回転・歪みによる複合共役場を用いた拡張多極子検出の試み2018

    • Author(s)
      柳澤達也
    • Organizer
      J-Physic: 多極子伝導系の物理 平成30年度領域全体会議(後半キックオフミーティング)
  • [Remarks] Jマテリアル強相関物性研究室

    • URL

      http://sonicbangs.sci.hokudai.ac.jp/yanagisawa/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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