2018 Fiscal Year Annual Research Report
Novel physical properties in 5f electron systems opened up by inversion-symmetry breaking and Fermiology
Project/Area Number |
16H04006
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
青木 大 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30359541)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仲村 愛 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (30756771)
本多 史憲 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (90391268)
大貫 惇睦 琉球大学, 理学部, 客員教授 (40118659)
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Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | 強相関電子 / フェルミ面 / 空間反転対称性 |
Outline of Annual Research Achievements |
空間反転対称性の破れとスピン軌道相互作用は近年の物性物理学におけるキーワードである。本研究はスピン軌道結合の大きな5f電子系化合物に焦点を絞り、物質開発を進めながらフェルミオロジーという観点から研究を行うことを目的としている。強磁性超伝導体URhGe、UCoGeについては純良単結晶育成に成功し、シュブニコフ・ドハース効果、熱電能の量子振動現象などを観測した。スピン三重項超伝導で磁場再突入(磁場強化)型超伝導を示す両物質は、磁場とその方向により強磁性ゆらぎがチューニングでき、そのために特異な超伝導相図を示すが、それ以外にもフェルミ面の不安定性という「電子状態のゆらぎ」も重要な役割を果たしていることがわかった。また、空間反転対称性の破れたU3Ni3Sn4の純良単結晶に成功し、そのフェルミ面を明らかにした。バンド計算と極めて良い一致を示し、分裂幅から反対称スピン軌道相互作用による分裂エネルギーを見積もることに成功した。重い準粒子バンドを反映して、分裂幅は比較的小さい。また、alpha branchにおいては、dHvA振動数の角度依存性から多数の分裂が観測された。これは、分裂したフェルミ面の縮退点などを通るorbital crossingによるものであり、フェルミ面上のスピンテクスチャを反映したものとなっている。この研究はハーフホイスラー構造をもつUPt5の純良単結晶育成とフェルミ面の研究に発展した。空間反転対称性の破れを反映してフェルミ面はやはり分裂しており、バンド計算とも良い一致を示す。磁場方向によって多数の分裂が見えており、縮退点あるいは擬縮退点を通るorbital crossingによって、これらが説明できることがわかった。
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Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] De Haas-van Alphen Oscillations for Small Electron Pocket Fermi Surfaces and Huge H-linear Magnetoresistances in Degenerate Semiconductors PbTe and PbS2019
Author(s)
S. Kawakatsu, K. Nakaima, M. Kakihana, Y. Yamakawa, H. Miyazato, T. Kida, T. Tahara, M. Hagiwara, T. Takeuchi, D. Aoki, A. Nakamura, Y. Tatetsu, T. Maehira, M. Hedo, T. Nakama, and Y. Onuki
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Journal Title
J. Phys. Soc. Jpn.
Volume: 88
Pages: 013704
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Electronic States of Antiferromagnet FeSn and Pauli Paramagnet CoSn2019
Author(s)
M. Kakihana, K. Nishimura, D. Aoki, A. Nakamura, M. Nakashima, Y. Amako, T. Takeuchi, T. Kida, T. Tahara, M. Hagiwara, H. Harima, M. Hedo, T. Nakama, and Y. Onuki
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Journal Title
J. Phys. Soc. Jpn.
Volume: 88
Pages: 014705
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] High-field phase diagram of the heavy-fermion metal CeIn3: Pulsed-field NMR study on single crystals up to 56 T2019
Author(s)
Y. Tokunaga, A. Orlova, N. Bruyant, D. Aoki, H. Mayaffre, S. Kramer, M.-H. Julien, C. Berthier, M. Horvatic, N. Higa, T. Hattori, H. Sakai, S. Kambe, and I. Sheikin
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 99
Pages: 085142
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Consecutive magnetic phase diagram of UCoGe-URhGe-UIrGe system2018
Author(s)
J. Pospisil, Y. Haga, A. Miyake, S. Kambe, N. Tateiwa, Y. Tokunaga, F. Honda, A. Nakamura, Y. Homma, M. Tokunaga, D. Aoki, E. Yamamoto
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Journal Title
Physica B: Condensed Matter
Volume: 536
Pages: 532-534
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Effects of Magnetic Field and Pressure on the Valence-Fluctuating Antiferromagnetic Compound EuPt2Si22018
Author(s)
T. Takeuchi, T. Yara, Y. Ashitomi, W. Iha, M. Kakihana, M. Nakashima, Y. Amako, F. Honda, Y. Homma, D. Aoki, Y. Uwatoko, T. Kida, T. Tahara, M. Hagiwara, Y. Haga, M. Hedo, T. Nakama, Y. Onuki
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Journal Title
J. Phys. Soc. Jpn.
Volume: 87
Pages: 074709
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Electronic States in EuCu2(Ge1-xSix)(2) Based on the Doniach Phase Diagram2018
Author(s)
W Iha, T. Yara, Y. Ashitomi, M. Kakihana, T. Takeuchi, F. Honda, A. Nakamura, D. Aoki, J. Gouchi, Y. Uwatoko, T. Kida, T. Tahara, M. Hagiwara, Y. Haga, M. Hedo, T. Nakama, Y. Onuki
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Journal Title
J. Phys. Soc. Jpn.
Volume: 87
Pages: 064706
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Field-induced reentrant superconductivity driven by quantum tricritical fluctuations in URhGe2018
Author(s)
Y. Tokunaga, D. Aoki, H. Mayaffre, S. Kramer, M.-H. Julien, C. Berthier, M. Horvatic, H. Sakai, T. Hattori, S. Kambe, S. Araki
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Journal Title
Physica B: Condensed Matter
Volume: 536
Pages: 122-124
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Ge-73-NMR study on magnetic fluctuations of ferromagnetic superconductor UGe22018
Author(s)
Y. Noma, H. Kotegawa, T. Kubo, H. Tou, H. Harima, Y. Haga, E. Yamamoto, Y. ?nuki, K.M. Itoh, E.E. Haller, A. Nakamura, Y. Homma, F. Honda, D. Aoki
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Journal Title
Physica B: Condensed Matter
Volume: 536
Pages: 543-545
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Magnetic anisotropy on the single crystal UNi4B probed by 11B NMR2018
Author(s)
Y. Kishimoto, H. Matsuno, H. Kotegawa, H. Tou, H. Saito, H. Amitsuka, Y. Homma, A. Nakamura, D. Li, F. Honda, D. Aoki
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Journal Title
Physica B: Condensed Matter
Volume: 536
Pages: 564-566
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Magnetic properties and effect of pressure on the electronic state of EuCo2Ge22018
Author(s)
Y. Ashitomi, M. Kakihana, F. Honda, A. Nakamura, D. Aoki, Y. Uwatoko, M. Nakashima, Y. Amako, T. Takeuchi, T. Kida, T. Tahara, M. Hagiwara, Y. Haga, M. Hedo, T. Nakama, Y. Onuki
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Journal Title
Physica B: Condensed Matter
Volume: 536
Pages: 192-196
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pressure-induced rotational symmetry breaking in URu2Si22018
Author(s)
J. Choi, O. Ivashko, N. Dennler, D. Aoki, K. von Arx, S. Gerber, O. Gutowski, M. H. Fischer, J. Strempfer, M. v. Zimmermann, and J. Chang
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 98
Pages: 241113(R)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Pressure-induced valence change and moderate heavy fermion state in Eu-compounds2018
Author(s)
F. Honda, K. Okauchi, Y. Sato, A. Nakamura, H. Akamine, Y. Ashitomi, M. Hedo, T. Nakama, T. Takeuchi, J. Valenta, J. Prchal, V. Sechovsky, D. Aoki, Y. Onuki
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Journal Title
Physica B: Condensed Matter
Volume: 536
Pages: 182-191
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[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, D. Aoki
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 97
Pages: 155137
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 強磁性体UCu2P2の圧力効果2019
Author(s)
北林和真, 本多史憲, 土田真吾, 佐藤芳樹, 李徳新, 仲村愛, 清水悠晴, 本間佳哉, 青木大, Ladislav Havela, Dariusz Kaczorowski
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] NMRで見たURhSnの二つの相転移2019
Author(s)
徳永陽, 清水悠晴, Arvind Maurya, 本多史憲, 仲村愛, 佐藤芳樹, 李徳新, 本間佳哉, 青木大, 比嘉野乃花, 服部泰佑, 酒井宏典, 神戸振作
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] 単結晶UNi4BのNMRを用いた磁気秩序状態の研究2019
Author(s)
竹内涼介, 岸本恭来, 小手川恒, 播磨尚朝, 藤秀樹, 本間佳哉, 本多史憲, 仲村愛, 清水悠晴, 李徳新, 青木大
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] X線内殻光電子線二色性による重い電子系CeRu2Si2の4f基底状態軌道対称性の決定2019
Author(s)
川田萌樹, 中谷泰博, 荒谷秀和, 金井惟奈, 濵本諭, 近藤広康, 藤原秀紀, 久我健太郎, 木須孝幸, 山崎篤志, 田中新, 玉作賢治, 矢橋牧名, 東谷篤志, 石川哲也, 門野利治, 今田真, 大貫惇睦, 青木大, 関山明
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] 紫外レーザー角度分解光電子分光によるCeRu2Si2の重い電子状態の観測2019
Author(s)
近藤広康, 中谷泰博, 荒谷秀和, 山神光, 祖利目和明, 川田萌樹, 竹内裕加里, 大貫惇睦, 青木大, 木須孝幸, 関山明
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] 反強磁性体TbGa2とHoAlGaの磁気抵抗とホール抵抗2019
Author(s)
仲井間憲李, 伊覇航, 垣花将司, 仲村愛, 青木大, 中島美帆, 天児寧, 竹内徹也, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] カイラル磁性体EuPtSiのEu-151メスバウアー分光 (II)2019
Author(s)
本間佳哉, 垣花将司, 徳永陽, 與儀護, 中島美帆, 仲村愛, 清水悠晴, 李徳新, Arvind Maurya, 佐藤芳樹, 本多史憲, 青木大, 天児寧, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] カイラル反強磁性体EuPtSiの低温物性2019
Author(s)
竹内徹也, 垣花将司, 太田譲二, 青木大, 仲村愛, 本多史憲, 中島美帆, 天児寧, 播磨尚朝, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] EuPtSiのNMRによる研究II2019
Author(s)
比嘉野乃花, 與儀護, 徳永陽, 服部泰佑, 酒井宏典, 神戸振作, 中島美帆, 本間佳哉, 仲村愛, 清水悠晴, 本多史憲, 青木大, 垣花将司, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] ラッシュバ型の反強磁性体EuNiGe3の特異な磁気相2019
Author(s)
伊覇航, 松田進弥, 垣花将司, 仲村愛, 青木大, 中島美帆, 天児寧, 竹内徹也, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] EuPtSiのNMRによる研究2018
Author(s)
比嘉野乃花, 與儀護, 徳永陽, 服部泰佑, 酒井宏典, 神戸振作, 中島美帆, 本間佳哉, 仲村愛, 清水悠晴, 本多史憲, 青木大, 垣花将司, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] カイラル磁性体EuPtSiのEu-151メスバウアー分光2018
Author(s)
本間佳哉, 垣花将司, 徳永陽, 與儀護, 仲村愛, 清水悠晴, 李徳新, Arvind Maurya, 佐藤芳樹, 本多史憲, 青木大, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] EuT2Ge2とEuT2Si2(T:遷移金属)の特異な電子状態II2018
Author(s)
大貫惇睦, 伊覇航, 松田進弥, 垣花将司, 安次富洋介, 竹内徹也, 本多史憲, 仲村愛, 青木大, 中島美帆, 天児寧, 芳賀芳範, 郷地順, 上床美也, 辺土正人, 仲間隆男
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] PbX(X: S, Se, Te) のドハースファン・アルフェン効果と磁気抵抗2018
Author(s)
仲井間憲李, 川勝祥矢, 垣花将司, 宮里隼人, 山川結衣, 立津慶幸, 眞榮平孝裕, 木田孝則, 田原大夢, 萩原政幸, 竹内徹也, 青木大, 仲村愛, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] パルス強磁場NMRによるCeIn3の磁場誘起量子臨界領域の研究2018
Author(s)
徳永陽, A. Orlova, N. Bruyant, 青木大, H. Mayaffre, S. Kraemer, M.H.- Julien, C. Berthier, M. Horvatic, 服部泰佑, 比嘉野乃花, 酒井宏典, 神戸振作, I. Sheikin
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] 強磁性超伝導体UGe2の73Ge-NQRによる研究2018
Author(s)
野間雄一朗, 久保徹郎, 小手川恒, 播磨尚朝, 藤秀樹, 芳賀芳範, 山本悦嗣, 大貫惇睦, 伊藤公平, E. E. Haller, 仲村愛, 本間佳哉, 本多史憲, 青木大
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] 単結晶UNi4Bの11B-NMRを用いた構造解析と磁気秩序状態の研究2018
Author(s)
竹内涼介, 岸本恭来, 小手川恒, 播磨尚朝, 藤秀樹, 本間佳哉, 本多史憲, 仲村愛, 清水悠晴, 李徳新, 青木大
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] 超音波による重い電子系化合物UPd2Cd20の量子状態の研究II2018
Author(s)
赤津光洋, 上原啓史, 武石夏祈, 根本祐一, 後藤輝孝, 三本啓輔, 土塔寛, 広瀬雄介, 摂待力生, 本多史憲, 青木大
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] PbTeのドハース・ファンアルフェン効果と磁気抵抗2018
Author(s)
川勝祥矢, 仲井間憲李, 垣花将司, 山川結衣, 宮里隼人, 立津慶幸, 眞榮平孝裕, 木田孝則, 田原大夢, 萩原政幸, 竹内徹也, 青木大, 仲村愛, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会