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2018 Fiscal Year Research-status Report

Theoretical Study for Anomalous Properties due to Fluctuations of Non-magnetic Degrees of Freedom

Research Project

Project/Area Number 17K05555
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

三宅 和正  大阪大学, 理学研究科, 招へい教授 (90109265)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords価数転移臨界現象 / 原子価スキップ現象 / 電荷近藤効果 / 2チャンネルアンダーソン格子モデル / 電気4極子ゆらぎ / 強相関準結晶
Outline of Annual Research Achievements

[1]「価数転移量子臨界現象」に関しては、1)30年度に発表した理論の論文で予言した、強相関準結晶および近似結晶Yb-A-Alの価数転移臨界点近傍での価数の圧力依存性が、観測された(論文投稿中)。2)Ce122系、Ce115系の加圧下の超伝導発現機構を臨界的価数ゆらぎ機構の観点から俯瞰するレビュー論文を実験家と共同執筆した。3)臨界価数ゆらぎによるグリューナイゼン係数の温度依存性を理論的に求め、磁気量子臨界ゆらぎとは異なり、発散的な振る舞いがないことを示した(論文投稿中)。4)臨界価数ゆらぎの輸送係数への効果は、熱起電力を顕著に減少させるという理論的結果を得た。これは長年の謎であったYbRh2Si2、CeCoIn5での実験結果を説明するとともに、βYbAlB4ではその減少が見られないという理由を与える。
[2]「電荷近藤効果」に関しては、Pb(1-x)TlxTe (x=0.1)での125TeのNMR緩和率1/T1TのT<10Kでの発散的温度依存性を示す実験結果を理解する試みのなかで、ペアホッピング相互作用と軌道間クーロン斥力相互作用は互いに強め合うことが判明し、理論の整備を進めた(論文準備中)。
[3]「電気4極子ゆらぎ」に関しては、1)いわゆるPr-1-2-20系のPr希薄系、Y1-xPrxIr2Zn20 (x=0.05) においてx=1の場合と同じ非フェルミ液体的温度依存性が電気抵抗など種々の物理量に現れることが報告されたが、これを理解する理論的枠組みを構築することに成功した(2018年3月の物理学会で報告し論文準備中)。2) 4f^3であるNd^3+イオンを含むNdT2Zn20(T=Co,Rh)においてPr1-2-20系と同じ非フェルミ液体的性質が報告されているが、これは基本的に4f^2であるPr^2+に対する理論を組み替えることで理解できることを示した(論文投稿中)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究計画申請時に記載した「研究実施計画」にそって研究を進めた。その結果、研究計画が多岐に亘ることもあって、その全てで当初の予想が達成された訳ではないが、上記「研究実績の概要」に記述したように、新しい実験研究の発展に刺激され、予想外のものも含めた新しい成果が得られた。その意味で、研究はおおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

上記のように平成30年度の研究実施計画はほぼ達成できたので、今後は予定通り、本研究計画申請時に記載した「研究実施計画」に記載した「平成31年度以降の研究実施計画」にそって研究を進める。

  • Research Products

    (23 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Kent/University of Bristol(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Kent/University of Bristol
  • [Int'l Joint Research] University of California, Riverside(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of California, Riverside
  • [Int'l Joint Research] University of Geneva(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      University of Geneva
  • [Journal Article] Gruneisen Parameter and Thermal Expansion near Magnetic Quantum Critical Points in Itinerant Electron Systems2019

    • Author(s)
      S. Watanabe, K. Miyake
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 99 Pages: 035108-1-25

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.99.035108

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Charge Transfer Effect under Odd-Parity Crystalline Electric Field: Divergence of Magnetic Toroidal Fluctuation in \beta-YbAlB_42019

    • Author(s)
      S. Watanabe, K. Miyake
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 88 Pages: 033701-1-5

    • DOI

      10.7566/JPSJ.88.033701

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Crystalline Electric Field and Interorbital Interaction in Yb-based Quasicrystal and Approximant Crystal2018

    • Author(s)
      S. Watanabe, K. Miyake
    • Journal Title

      J. Phys.: Condens. Matter

      Volume: 30 Pages: 184001-1-11

    • DOI

      10.1088/1361-648X/aab817

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Dominant Role of Critical Valence Fluctuations on High Tc Superconductivity in Heavy Fermions2018

    • Author(s)
      G. W. Scheerer, Z. Ren, S. Watanabe, G. Lapertot, D. Aoki, D. Jaccard, K. Miyake
    • Journal Title

      npj Quantum Materials

      Volume: 3 Pages: 41-1-7

    • DOI

      10.1038/s41535-018-0111-6

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On anomalous temperature dependence of relaxation rate measured by \muSR in \alpha-YbAl_{0.986}Fe_{0.014}B_42018

    • Author(s)
      K. Miyake, S. Watanabe
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 98 Pages: 075125-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.98.075125

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ^{125}Te-NMR study in Novel Superconductor Pb_{1-x}Tl_{x}Te with Valence Skipping Dopants2018

    • Author(s)
      H. Mukuda, M. Yashima, T. Matsumura, S. Maki, Y. Kitaoka, K. Miyake, H. Murakami, P. Giraldo-Gallo, T. H. Geballe, I. R. Fisher
    • Journal Title

      J. Supercond. Nov. Magn.

      Volume: 10 Pages: 10-1-4

    • DOI

      10.1007/s10948-018-4886-2

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Renormalizations in unconventional superconducting states born of normal and singular Fermi-liquids2018

    • Author(s)
      K. Miyake, C. M. Varma
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 98 Pages: 174501-1-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.98.174501

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pr希薄系(Y,La)_{1-x}Pr_xT_2X_20 (T=Ir,Ti; X=Zn,Al) における 非フェルミ液体的挙動の理論2019

    • Author(s)
      鶴田篤史,三宅和正
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
  • [Presentation] ドーパントサイトから見た(Pb_{1-x}Tl_x)Te超伝導体におけるNMR緩和率の異常と電荷近藤効果2019

    • Author(s)
      堀川瑠星, 八島光晴, 松村隆史, 牧翔太, 椋田秀和, 三宅和正, 村上博成, P. Walmsley, P. Giraldo-Gallo, T. Geballe, I. Fisher
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
  • [Presentation] 非ユニタリースピン3重項超伝導状態での自発磁場の大きさ2019

    • Author(s)
      三宅和正,Sudeep K. Ghosh,James F. Annett,Jorge Quintanilla
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
  • [Presentation] Quantum Critical Phenomena Associated with Charge-Transfer Fluctuations in Heavy Fermion Metals and High-Tc Cuprates2018

    • Author(s)
      K. Miyake
    • Organizer
      Workshop "Emergent Phenomena in Strongly Correlated Matter"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Varieties of spontaneous magnetization in unconventional superconductors2018

    • Author(s)
      K. Miyake
    • Organizer
      International Workshop on "Unconventional Superconductors: New Paradigms for New Materials"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ubiquity of unconventional phenomena associated with critical valence transition or valence crossover in heavy fermion metals: Ce-, Eu- and Yb-based heavy fermion metals2018

    • Author(s)
      K. Miyake
    • Organizer
      新学術領域「J-Physics:多極子伝導系の物理」トピカルミーティング、 "Recent topics related with quantum critical phenomena"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 非磁性自由度による異常現象2018

    • Author(s)
      三宅和正
    • Organizer
      新学術領域研究「J-Physics: 多極子伝導系の物理」トピカルミーティング ものづくりシリーズ第3回「物質探索最前線」
    • Invited
  • [Presentation] Ce系重い電子系物質の圧力下での急激な価数変化にともなう異常物性とその磁場効果2018

    • Author(s)
      三宅和正
    • Organizer
      第5回西日本強磁場研究会
    • Invited
  • [Presentation] α-YbAl_{0.986}Fe_{0.014}B_4におけるμSR緩和率の異常な温度依存性の理論2018

    • Author(s)
      三宅和正,渡辺真仁
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会(2018年)
  • [Presentation] 準結晶Yb15(Al_{1-x}Ga_x)_{34}(Au_{1-y}Cu_y)_{51}のYb価数の格子定数依存性2018

    • Author(s)
      渡辺真仁,三宅和正
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会(2018年)
  • [Presentation] 2チャンネルアンダーソン格子模型における四極子秩序と超伝導II2018

    • Author(s)
      鶴田篤史,三宅和正
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会(2018年)
  • [Presentation] 量子臨界価数転移とμSRの異常緩和:μ^+が周囲に与える影響とそのフィードバックの重要性2018

    • Author(s)
      三宅和正
    • Organizer
      第18回琉球大学物性研究会
  • [Presentation] Theoretical Study of Non Fermi Liquid and Ordered States in Pr 1-2-20 Systems2018

    • Author(s)
      A. Tsuruta, K. Miyake
    • Organizer
      International Conference on Magnetism 2018
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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