2020 Fiscal Year Annual Research Report
パイロクロア酸化物を舞台とする5d多極子の遍歴－局在現象の解明
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18H01169
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
廣井 善二 東京大学, 物性研究所, 教授 (30192719)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | スピン結合軌道金属 / 多極子秩序 / パイロクロア酸化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Cd2Re2O7はスピン軌道結合金属の候補として注目されている。そこではスピン軌道相互作用に由来するフェルミ液体不安定性から空間反転対称性を破る相転移が現れ、２つの低温相はスピン分裂したフェルミ面を有する遍歴奇パリティ多極子秩序状態にあると考えられている。今年度の研究では、これまでの研究で育成に成功した001面を持つ単結晶を用いて、一軸応力印加による正方晶ドメイン制御を行い、シングルドメイン化した結晶を用いて電気抵抗の異方性を測定することに成功した。(001)表面をもつ結晶を板状に整形し、ピエゾ素子を用いて異方的応力を印加して歪ませる。偏光顕微鏡観察の結果、二軸面内応力による0.05%程度の歪みで、面直方向にc軸が揃った単一のドメインになった。一方、面内[100]方向の一軸応力による同程度の歪みにおいて、応力方向にc軸が揃ったシングルドメイン結晶を得た。どちらの場合でも、低温での応力による変化は可逆的であり、Ts2 = 120 Kを境にシングルドメイン化する歪みの符合が反転した。これらの応答から正方晶のcがⅡ相ではaより大きくⅢ相では小さいことが明らかとなった。これは低温構造の原子変位パターンから説明される。一方、一軸応力によりc軸が面内に揃ったシングルドメイン結晶においては、正方晶のa, c軸方向の抵抗が25%もの大きな異方性を持つことが分かった。さらにその大小関係はTs2において反転する。この電気抵抗の異方性の原因がスピン分裂フェルミ面におけるスピン依存散乱を考慮することにより説明できる。2つの低温相においてスピン分裂の仕方が異なることが異方性の反転に関係する。以上の結果は、C R Oの２種類の奇パリティ多極子相と相転移の起源を理解する上で重要な情報を与える。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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