2017 Fiscal Year Annual Research Report
Neutron diffraction study of magnetic phases on cerium-based heavy fermion superconductors
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16K17740
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
池田 陽一 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40581773)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 磁性 / 超伝導 / 中性子回折 / 圧力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重い電子系反強磁性体CeNiGe3は、従来の重い電子系超伝導体とは一風変わった温度圧力相図を示す。この物質では反強磁性量子臨界点の近傍で圧力誘起超伝導を示すが、それに加えて、量子臨界点から離れた反強磁性相内においても非従来型超伝導が現れる。特に後者の超伝導相は、加圧により反強磁性相が別の磁気相へと相転移すると同時に消失する。本研究は、超伝導と共存する低圧力領域の反強磁性相１と超伝導と競合する高圧力領域の反強磁性相２の違いを、圧力下中性子散乱実験などにより解明することを目的とする。さらに試料体積が制限される高圧力下中性子回折実験において、セリウムイオンあたり１ボーア磁子以下の小さな磁気信号を検出する実験的ノウハウを確立し、重い電子系の磁性と超伝導の共存・競合問題に対して、新しい知見を与えることを目的としている。
１．圧力下中性子実験用の小型圧力セルを開発した。中性子実験に適した圧力セルを作成するために、中性子透過率や実験後の放射化問題などを考慮しつつ圧力セルの材料を選別し、加圧時の応力集中箇所を有限要素法により解析することで、広い立体角を有する圧力セルが出来た。
２．大強度陽子加速器研究施設J-PARC・MLFのBL18（SENJU：課題番号2017A0147）において、中性子実験を実施予定であったが、圧力セルの開発の遅れと、施設側の問題（冷凍機の故障）により実験が出来なかった。圧力セルについては、圧力シール機構の改良を行う必要があることがわかり、ガスケット部分とアンビル部分の改良を進めている。今後、冷凍機の修理が済み次第、圧力下中性子実験を実施する予定である。
３．上記実験が滞った為、物質開発を進めた。反転対称性のないCePdSi3、CePtSi3等の単結晶試料の育成に成功し、複雑な磁気相図を発見した。Pd系では非整合磁気構造が基底状態になっている可能性を明らかにした。
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Research Products
(8 results)
