2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K05522
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
酒井 宏典 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主幹 (80370401)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 近藤空孔 / 核磁気共鳴 / 核四重極共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、配位子サイトの非磁性元素置換によって生成した近藤空孔の微視的知見を得て、量子臨界金属における非フェルミ液体的挙動の統一的理解を目指すことである。近藤空孔とは、伝導電子とf電子との混成が切断された局所電子状態を意味し、バルク電子状態と混じらず、不均一な電子状態を形成する。反強磁性量子臨界点に近い強相関f電子超伝導体CeCoIn5のIn元素を非磁性のZn元素で置換した系の115In核の核四重極共鳴(NQR)実験、核磁気共鳴(NMR)実験を行った。Znを少量置換することで、反強磁性秩序が出現することが知られている。仕込み量でZn 7%置換したCeCoIn5の単結晶で、反強磁性秩序と超伝導が共存することを、NQR緩和率測定で微視的に明らかにした。この結晶の常磁性状態では、これらのNQRスペクトルの超格子における密度汎関数理論によるバンド計算との比較も行い、また、NQR緩和率のスペクトル依存性を測定することにより、純CeCoIn5と同じ量子臨界的電子状態と局在磁性が誘起された電子状態との不均一電子状態が実現していることも明らかにした。反強磁性秩序は、局在磁性が誘起された電子状態が誘因となって発現する一方、超伝導状態は、量子臨界的電子状態が誘因となり発現し、超伝導近接効果で局在磁性がマスクされる、という様相が、緩和率の温度依存性から議論できた。これらの成果は、韓国で行われた国際ワークショップ、国内では日本物理学会において、発表を行った。今後は、類似した置換効果を示すCd置換CeCoIn5の圧力実験なども着手しており、非磁性元素置換によって現れる近藤空孔の微視的知見をさらに蓄積する。
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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
当初計画どおり、Cd置換CeCoIn5の圧力実験にも着手することができた上、仕込み量でZn 7%置換したCeCoIn5の単結晶で、反強磁性秩序と超伝導が共存することを、NQR緩和率測定で微視的に明らかにし、やはり純CeCoIn5と同じ量子臨界的電子状態と局在磁性が誘起された電子状態との不均一電子状態が実現していることも明らかにできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、Zn 7%置換したCeCoIn5の単結晶におけるNQR実験結果等を外部発表すること、さらにNMR実験も進める予定である。またCd置換CeCoIn5の圧力実験を進める他、近藤空孔的振る舞いをする置換系を、研究協力者と共同で探して、微視的研究を進める。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた支出よりも経済的に執行できたため、次年度の物品費として充てる予定である。
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Research Products
(3 results)
