2009 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
18002008
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Research Institution | Niigata University |
Principal Investigator |
後藤 輝孝 Niigata University, 自然科学系, 教授 (60134053)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根本 祐一 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10303174)
北澤 英明 独立行政法人物質・材料研究機構, 量子ビームセンター, グループリーダー (00195257)
鈴木 博之 独立行政法人物質・材料研究機構, 量子ビームセンター, 主幹研究員 (60354370)
金田 寛 新潟大学, 超域研究機構, 教授 (30418131)
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Keywords | 電気四極子 / 超音波 / 強相関量子相 / 希土類化合物 / カゴ状化合物 / ラットリング / シリコン / 原子空孔 |
Research Abstract |
本研究「電荷揺らぎに由来する強相関量子相の研究」では,電荷揺らぎを観測するのに抜群の威力を発揮する超音波計測を駆使し,(1) Pr化合物の局在4f電子の四極子揺らぎと秩序,(2) カゴ状化合物でのオフセンター振動,(3) シリコン結晶中での原子空孔軌道の研究を進めている。 (1) 希土類Pr化合物における局在4f電子状態の非クラマース2重項の典型物質であるPrMg_3を取り上げ,極低温超音波計測により,弾性定数(C_<11>-C_<12>)/2のソフト化が消失し,極低温領域まで相転移を示さず"四極子近藤一重項"が実現していることを示唆する結果を得ている。また,Γ_3基底-Γ_4第一励起状態の結晶場をもつPrMg_3, PrInAg_2, PrPb_3に共通な弾性定数(C_<11>-C_<12>)/2の極小は,Γ_3型の歪みと結合する電気16極子に起因していることを示し,多極子物理の新しい発展を切り開いた。 (2) カゴ状化合物Ce_3Pd_<20>Ge_6および充填スクッテルダイトPrOs_4Sb_<12>の超音波分散と低温ソフト化を発見し,カゴ中の希土類イオンの局所振動がラットリングをしていることを世界に先駆けて明らかにした。これは,伝導電子との相互作用によって局所振動の非調和性が増大していることを実験的に示したものである。PrOs_4Sb_<12>では,オフセンター振動の電荷揺らぎが重い電子とその超伝導の出現に本質的役割を果たしている。 (3) シリコンの原子空孔軌道は電気四極子を持っており,弾性定数が低温でソフト化を起きることを世界で初めて示した。ボロン添加結晶では3個の電子を捕獲した磁性を帯びた電荷状態V^+が実現しており,スピン-軌道相互作用を取り入れた解析を進めた。ボロン添加CZシリコンの超音波計測による原子空孔濃度評価は半導体技術として重要であり,コバレントマテリアル社,東芝セミコンダクターとの産学協同開発が発展している。
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[Journal Article] Magnetic properties of Ce_3Pd_<20>Si_6 at very low temperatures2010
Author(s)
H Mitamura, T Sakuraba, T Tayama, T Sakakibara, S Tsuduku, G Ano, I Ishii, M Akatsu, Y Nemoto, T Goto , A Kikkawa, H Kitazawa
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Journal Title
Journal of Physics : Conference Series 200
Pages: 012118-012120
Peer Reviewed
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[Journal Article] Quadrupole Order in Clathrate Compound Pr_3Pd_<20>Si_62010
Author(s)
M.Akatsu, S.Tsuduku, Y.Nemoto, T.Goto, I.Ishii, K.Mitsumoto, G.Ano, H.Kobayashi, N.Takeda, A.Donni, H.Kitazawa
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Journal Title
J.Phys.Conf.Series 200
Pages: 012121-012124
Peer Reviewed
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[Journal Article] Ultrasonic investigation of off-center rattling in Pr_<0.55>Nd_<0.45>Os_4Sb_<12>2009
Author(s)
T.Yanagisawa, T.Mayama, H.Hidaka, H.Amitsuka, A.Yamaguchi, K.Araki, Y.Nemoto, T.Goto, N.Takeda, Pei-Chun Ho, M.Brian Maple
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Journal Title
Physica B 404
Pages: 3235-3237
Peer Reviewed
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[Journal Article] RCu_2Si_2(R:希土類元素)の純良単結晶育成と4f電子状態の系統的研究2009
Author(s)
Nguyen Duc Dung, 大貫惇睦, 武田勇司, 太田有基, 石倉達朗, 杉山清寛, 摂待力生, 松田達磨, 芳賀芳範, 竹内徹也, 播磨尚朝, 後藤沙織, 三本啓輔, 赤津光洋, 根本祐一, 後藤輝孝
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Journal Title
Peer Reviewed
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[Presentation] 正方晶化合物RCu_2Si_2(R=Pr, Dy)の四極子効果2010
Author(s)
後藤沙織, 三本啓輔, 荒木幸治, 赤津光洋, 根本祐一, 後藤輝孝, Nguyen Duc DUNGA, 松田達磨^A, 芳賀芳範^A, 太田有基^B, 杉山清寛^B, 摂待力生^B, 大貫惇睦^B
Organizer
日本物理学会 第65回年次大会
Place of Presentation
岡山大学津島キャンパス
Year and Date
2010-03-20
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[Presentation] 超音波によるPr_3Pd_<20>Ge_6の四極子秩序2010
Author(s)
阿野元貴, 松尾一穂, 荒木幸冶, 立川喜章, 赤津光洋, 根本祐一, 後藤輝孝, 武田直也, 吉川明子, Andreas Donni, 北澤英明
Organizer
日本物理学会 第65回年次大会
Place of Presentation
岡山大学津島キャンパス
Year and Date
2010-03-20
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[Presentation] PrPd_3の磁気相図2010
Author(s)
鈴木博之, 吉川明子, Carley PAULSEN, Rose-Marie GALERA, 北澤英明
Organizer
日本物理学会 第65回年次大会
Place of Presentation
岡山大学津島キャンパス
Year and Date
2010-03-20
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[Presentation] シリコン原子空孔評価:P(VDF/TrFE)圧電薄膜を用いたシリコン単結晶の超音波測定2010
Author(s)
三本啓輔, 岡部和樹, 柳瀬隆史, 赤津光洋, 馬場正太郎, 永井勇太, 小松悟, 小野恭史, 根本祐一, 金田寛, 後藤輝孝
Organizer
春季 第57回応用物理学関係連合講演会
Place of Presentation
東海大学湘南キャンパス
Year and Date
2010-03-17
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[Presentation] Magnetization and Inelastic Neutron Scattering in the Clathrate Compounds R_3Pd_<20>Si_6 (R=Ce and Pr)2009
Author(s)
H.Kitazawa, A, Donni, M.Mihalik, M.Matsuda, K.Kaneko, N.Metoki, K.Kakurai, G.Ano, H.Kobayashi, M.Akatsu, Y.Nemoto, T
Organizer
6th Inter.Symp.on High Magnetic Field Spin Science in 100T
Place of Presentation
仙台
Year and Date
20091207-20091209
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[Presentation] Ce_3Pd_<20>Si_6の極低温磁化II2009
Author(s)
三田村裕幸, 桜庭孝明, 田山孝, 榊原俊郎, 都竹星志, 阿野元貴, 石井勲, 赤津光洋, 根本祐一, 後藤輝孝, 吉川明子, 北澤英明
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-25
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[Presentation] 超音波による正方晶化合物PrCu_2Si_2の四極子効果II2009
Author(s)
後藤沙織, 三本啓輔, 荒木幸治, 赤津光洋, 根本祐一, 後藤輝孝, Nguyen Duc DUNG, 松田達磨, 芳賀芳範, 太田有基, 杉山清寛, 摂待力夫, 大貫淳睦
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-25
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[Presentation] 超音波測定によるNb_3Pd_<20>Si_6の電気四極子効果の研究III2009
Author(s)
立川喜章, 阿野元貴, 松尾一穂, 都竹星志, 小林陽樹, 赤津光洋, 根本祐一, 後藤輝孝, 武田直也, Andress Doenni, 北澤英明
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-25
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[Presentation] 超音波計測によるDyPd_3S_4の多極子秩序の研究2009
Author(s)
吉川拓摩, 高橋直紀, 荒木幸治, 赤津光洋, 根本祐一, 後藤輝孝, 石井勲, 綿引正倫, 松岡英一, 谷垣勝己, 小野寺秀也
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-25
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[Presentation] B-doped FZ Siの原子空孔軌道の四極子効果2009
Author(s)
永井勇太, 馬場正太郎, 赤津光洋, 小松悟, 渡邊肇, 三本啓輔, 小川貴史, 根本祐一, 中村慎太郎, 金田寛, 後藤輝孝
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-25
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[Presentation] ボロン添加FZシリコンの弾性定数の磁気異方性2009
Author(s)
馬場正太郎, 永井勇太, 赤津光洋, 小松悟, 渡邊肇, 三本啓輔, 小川貴史, 根本祐一, 中村慎太郎, 金田寛, 後藤輝孝
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-25
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[Presentation] 希土類カゴ状化合物Ce_3Pd_<20>(Si_<1-x>Ge_x)_6の結晶場2009
Author(s)
北澤英明, 寺田典樹, 土屋佳則, 河村幸彦, 吉川明子, 鈴木博之, Andreas Doenni, 酒井治, 松田雅昌, 加倉井和久, 阿野元貴, 根本祐一, 後藤輝孝
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-25
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[Presentation] 極低温超音波計測によるR_3Pd_<20>Si_6(R=Ce, Pr)の四極子秩序の研究2009
Author(s)
赤津光洋, 阿野元貴, 都竹星志, 三本啓輔, 根本祐一, 後藤輝孝, 武田直也, 石井勲, Andress Doenni, 吉川明子, 北澤英明
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-25
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[Presentation] 充填スクッテルダイト(Pr_<1-x>Lax)Os_4Sb_<12>のラットリングとトンネリング2009
Author(s)
根本祐一, 戸谷田貴志, 阿野元貴, 荒木幸治, 赤津光洋, 石井勲, 武田直也, 落合明, 菅原仁, 佐藤英行, 後藤輝孝
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-25
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[Presentation] Pr_<1-x>Nd_xOs_4Sb_<12>におけるラットリングの超音波測定2009
Author(s)
柳澤達也, 齋藤旬, 真山太一, 池田陽一, 日高宏之, 網塚浩, 根本祐一, 後藤輝孝, 武田直也, P.C.Ho, M.B.Maple
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-25
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[Presentation] 低温超音波測定によるRCu_2Si_2の四極子効果2009
Author(s)
三本啓輔, 後藤沙織, 荒木幸治, 赤津光洋, 根本祐一, 後藤輝孝, Nguyen Duc DUNG, 松田達磨, 芳賀芳範, 太田有基, 杉山清寛, 摂待力夫, 大貫淳睦
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-25
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[Presentation] Quadrupole Effects of Vacancy Orbital in Boron-Doped Silicon2009
Author(s)
T.Goto, M.Akatsu, H.Watanabe, Y.Nagai, S.Baba, Y.Nemoto, H.Yamada-Kaneta, I.Ishii, T.Ogawa, K.Mitsumoto
Organizer
The International Conference on Magnetism-ICM2009
Place of Presentation
Karlsruhe, Germany
Year and Date
2009-07-29
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[Presentation] Quadrupole Order in Clathrate Compound Pr_3Pd_<20>Si_62009
Author(s)
M.Akatsu, S.Tsuduku, Y.Nemoto, T.Goto, I.Ishii, K.Mitsumoto, G..Ano, H.Kobayashi, N.Takeda, A.Donni, H.Kitazawa
Organizer
The International Conference on Magnetism-ICM2009
Place of Presentation
Karlsruhe, Germany
Year and Date
2009-07-28
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[Presentation] Magnetic Properties of Ce_3Pd_<20>Si_6 at Very Low Temperatures2009
Author(s)
H.Mitamura, T.Sakuraba, T.Tayama, T.Sakakibara, S.Tsuduku, G.Ano, I.Ishii, M.Akatsu, Y.Nemoto, T.Goto, H.Kitazawa
Organizer
The International Conference on Magnetism-ICM2009
Place of Presentation
Karlsruhe, Germany
Year and Date
2009-07-28
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[Presentation] Observation of vacancy in crystalline silicon by ultrasonic measurements with piezoelectric copolymer transducers2009
Author(s)
K.Mitsumoto, T.Yanase, K.Okabe, M.Akatsu, H.Watanabe, Y.Nagai, S.Baba, Y.Ono, Y.Nemoto, H.Y-Kaneta, T.Goto
Organizer
25^<th> International Conference on Defects in Semiconductors
Place of Presentation
St Petersburg, Russia
Year and Date
2009-07-21
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