2017 Fiscal Year Research-status Report
高圧下ホール効果と量子振動測定による重い電子系超伝導体の臨界揺らぎの研究
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17K05544
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
荒木 新吾 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (90362615)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 高圧実験 / ホール効果 / 強相関電子系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
圧力下における電気抵抗，熱膨張係数，ホール効果の測定を行い，反強磁性セリウム化合物の一つであるCeRh2Si2の反強磁性転移温度，超伝導転移温度の詳細な圧力依存性を明らかにした。これらの測定を同時に行うことで，研究代表者らの過去の電気抵抗測定においては明瞭に観測することができなかった反強磁性転移温度の圧力依存性を臨界圧力近傍まで追跡することに成功し，約1GPaの臨界圧力において反強磁性量子臨界点と価数臨界点の存在を示唆する結果を得た。圧力誘起超伝導の転移温度は価数臨界点と反強磁性量子臨界点の間の圧力において最大となり，磁気揺らぎと価数揺らぎが超伝導の発現機構となっている可能性が考えられる。温度2Kまでの圧力下ホール効果では，磁気揺らぎや価数揺らぎの兆候は観測されなかった。
臨界圧力近傍では0.02GPa程度の微少な圧力変化で物性が敏感に変化する。従来圧力値の決定には圧力セルを液体ヘリウム温度に冷却する必要があったため，微少な圧力依存性を効率的に行うことは困難であった。本研究で室温において圧力セルの圧力を微少量加減制御する方法を検討し，詳細な圧力依存性の測定を効率的に行えるようにした。
希釈冷凍機温度におけるホール効果測定によるCeRh2Si2純良単結晶試料の量子振動測定を試みたが，量子振動を検出することはできなかった。測定系の低ノイズ化を行うために希釈冷凍機に低温用トランスを導入した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
希釈冷凍機温度において単結晶CeRh2Si2のSdH振動の検出を試みたが，検出できなかった。今後，SdH振動が観測されている重い電子系化合物を用いて測定系の最適化を図る予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
CeRh2Si2, CeIn3, CeRhIn5などの反強磁性量子臨界点近傍における圧力下ホール効果測定を行い，臨界揺らぎの発達する様子を明らかにする。また，dHvAの結果と比較することにより，重い電子系の反強磁性量子臨界点近傍の電子状態の統一的な理解を図る。
SdH振動が観測されている重い電子系化合物を用いて，希釈冷凍機温度における圧力下SdH振動の測定系を確立する。その後CeRh2Si2, CeIn3, CeRhIn5のSdH振動の測定を試みる。
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| Causes of Carryover |
物品費については，当該年度の液体ヘリウム代を他経費によって支払い本研究費から支払う必要がなくなったためである。
旅費については国際会議への参加を取りやめたためである。
次年度使用額は液体ヘリウム代として使用する予定である。
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