2023 Fiscal Year Annual Research Report
Systematic investigation of the unconventional anomalous Hall effect on the rare-earth compounds with geometrical frustration
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20K03861
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
松岡 英一 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (20400228)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 単結晶育成 / ホール抵抗率 / 異常ホール効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、幾何学的フラストレーションを有する新しい化合物群であるR6Pd13X4 (R = 希土類, X = Zn, Cd) と、R6Mg23Z (Z = 第14, 15族元素) について、非従来型の異常ホール効果 （AHE）を系統的に検証することを目的として開始された。そして、多結晶試料を用いたホール抵抗率の測定を、Ce6Pd13Zn4, Nd6Pd13Zn4,Ce6Mg23Ge, Pr6Pd13Zn4, Sm6Pd13Zn4, Pr6Mg23Ge, Nd6Mg23Ge, Ce6Mg23Siの八化合物について行ってきたものの、AHEは観測されなかった。前年度は、これら八化合物の単結晶試料を用いたAHEの検証を行うことを目指したものの、単結晶試料を得ることが出来なかった。そこで、AHEの検証と並行して行ってきた新物質探索により見出した幾何学的フラストレーションを有する新化合物RTX（T = Ag,In,Pd、X = Mg, Pb）の単結晶試料作製、及びそれを用いたAHEの検証を、研究期間を一年延長して行うこととした。
今年度に注目したRTXは、RMgInとRPdPbの二種である。いずれも複数の磁気秩序相を有するという、R6Pd13X4やR6Mg23Zと類似のフラストレーションの影響を強く受けた物性を示すことを多結晶試料を用いた物性測定から明らかにした。多結晶試料の作製を通じて、いずれも非調和溶融をすることが示唆されたため、フラックス法による単結晶作製を試みた。前者についてはIn、後者についてはPbという、いずれも低融点の構成元素をフラックスに用いた自己フラックス法に加えて、Sn、Bi、Gaなどの低融点金属をフラックスとして用いる方法も試みたものの、フラックスとして用いた元素を含む二元化合物や、未知の三元化合物の単結晶が成長し、RTXの単結晶試料を得ることが出来なかった。
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