• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2009 Fiscal Year Annual Research Report

磁気競合現象による新しい量子相形成と相転移

Research Project

Project/Area Number 21684019
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

中辻 知  The University of Tokyo, 物性研究所, 准教授 (70362431)

Keywords量子臨界現象 / 超電導転移 / 重い電子系 / 磁気相転移 / 非フェルミ液体
Research Abstract

重い電子系超伝導体β-YbAlB_4において、まず、平均自由行程が1μmの純良単結晶の育成に成功した。また、磁化および比熱の測定を極低温まで詳細に測定を行った。特に磁化の温度・磁場依存性を解析した結果、単純なスケーリング則を見出し、この系においてゼロ磁場量子臨界点が存在することを明確にした。さらに、Yb系の重い電子系では大変めずらしく量子振動の測定に成功し、3次元的な電子状態を明らかにした。この量子臨界点がf電子系では初めて価数揺動を伴い現れていることを見出した。また、2.7GPaまでの圧力下の電気抵抗測定を行い、圧力下での量子臨界現象を詳細に調べた結果、通常の磁気量子臨界点はこの系では2GPa近傍に存在することが明らかとなった。このことは、常圧での量子臨界性が全く新奇なものであることを明確に示す結果である。次にフラストレートした磁性の研究として、パイロクロア酸化物Pr_2Ir_2O_7のホール伝導度を測定し、ホール効果が外部磁場・磁化がない状況でも低温で現れることを金属で初めて見出した。また、このことがカイラルスピン液体状態を考えれば説明できることを示した。Pr_2Ir_2O_7においてμSRの測定を行い、この液体状態においてスピンが実際に動的であることを確認した。2次元三角格子系NiGa_2S_4においては、硫黄の濃度を精密に制御することで純良単結晶を育成しその特性を明らかにした。特に電子スピン共鳴測定についての大阪大学の萩原グループとの共同研究から三角格子に特徴的なスピンのつくる渦が対生成する相転移が現れている可能性を指摘した。また、その類縁物質FeGa_2S_4とFe_2Ga_2S_5について圧力下の電気伝導性を明らかにし、圧力誘起の興味深いスピンガラス・固体相転移の可能性を議論した。

  • Research Products

    (54 results)

All 2010 2009

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 16 results) Presentation (38 results)

  • [Journal Article] Low-temperature magnetization of the quantum critical heavy fermion superconductor β-YbAlB_42010

    • Author(s)
      Y.Matsumoto, K.Kuga, Y.Karaki, T.Tomita, S.Nakatsuji
    • Journal Title

      physica status solidi(b) 247

      Pages: 720-722

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time-reversal symmetry breaking and spontaneous Hall effect without magnetic dipole order2010

    • Author(s)
      Y.Machida, S.Nakatsuji, S.Onoda, T.Tayama, T.Sakakibara
    • Journal Title

      NATURE 463

      Pages: 210-213

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel Geometrical Frustration Effects in the Two-Dimensional Triangular-Lattice Antiferromagnet NiGa_2S_4 and Related Compounds2010

    • Author(s)
      S.Nakatsuji, Y.Nambu, S.Onoda
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 79

      Pages: 011003/1-16

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pronounced non-Fermi-liquid behavior of the quantum critical heavy fermion superconductor β-YbAlB_42010

    • Author(s)
      S.Nakatsuji, K.Kuga, T.Tomita, Y.Matsumoto
    • Journal Title

      physica status solidi(b) 247

      Pages: 485-489

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evidence of superconductivity on the border of quasi-2D ferromagnetism in Ca_2RuO_4 at high pressure2010

    • Author(s)
      P.L.Alireza, F.Nakamura, S.K.Goh, Y.Maeno, S.Nakatsuji, Y.T.C.Ko, M.Sutherland, S.Julian, G.G.Lonzarich
    • Journal Title

      J.Phys.: Condens.Matter 22

      Pages: Article No.052202

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anisotropic giant magnetoresistance near the Mott transition in pressurized Ca_2RuO_42009

    • Author(s)
      F.Nakamura, R.Nakai, T.Takemoto, M.Sakaki, T.Suzuki, P.L.Alireza, S.Nakatsuji, Y.Maeno
    • Journal Title

      Physical Review B 80

      Pages: Article No.193103

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-Field and Multifrequency ESR in the Two-Dimensional Triangular Lattice Antiferromagnet NiGa_2S_42009

    • Author(s)
      H.Yamaguchi, S.Kimura, M.Hagiwara, Y.Nambu, S.Nakatsuji, Y.Maeno, K.Kindo
    • Journal Title

      APPLIED MAGNETIC RESONANCE 36

      Pages: 285-289

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Possible Multiple Gap Superconductivity with Line Nodes in Heavily Hole-Doped Superconductor KFe_2As_2 Studied by ^<75>As Nuclear Quadrupole Resonance and Specific Heat2009

    • Author(s)
      H.Fukazawa, Y.Yamada, K.Kondo, T.Saito, Y.Kohori, K.Kuga, Y.Matsumoto, S.Nakatsuji, H.Kito, P.M.Shirage, K.Kihou, N.Takeshita, C.H.Lee, A.Iyo, H.Eisaki
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 78

      Pages: Article No.083712

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pressure Dependence of Electrical Transport in the Triangular Antiferromagnetic Insulators, FeGa_2S_4 and Fe_2Ga_2S_52009

    • Author(s)
      T.Tomita, Y.Nambu, S.Nakatsuji, S.Koeda, M.Hedo, Y.Uwatoko
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 78

      Pages: 094603/1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural properties of the two-dimensional triangular antiferromagnet NiGa_2S_42009

    • Author(s)
      Y.Nambu, R.T.Macaluso, T.Higo, K.Ishida, S.Nakatsuji
    • Journal Title

      Physical Review B 79

      Pages: 214108/1-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal Growth, Structure, and Physical Properties of Ln(Cu, Ga)_<13-x>(Ln=La-Nd, Eu ; x〓0.2)2009

    • Author(s)
      J.Y.Cho, E.L.Thomas, Y.Nambu, C.Capan, A.B.Karki, D.P.Young, S.Nakatsuji, J.Y.Chan
    • Journal Title

      Chemistry of Materials 21

      Pages: 3072-3078

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal Growth, transport, and Magnetic Properties of YbCoGa_52009

    • Author(s)
      E.K.Okudzeto, K.Kuga, S.Nakatsuji, J.Y.Chan
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design 9

      Pages: 1956-1959

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic structure study of triangular lattices in FeGa_2S_4, Fe_2Ga_2S_5, and NiGa_2S_4 : Photoemission spectroscopy and Hartree-Fock calculations2009

    • Author(s)
      K.Takubo, T.Mizokawa, Y.Nambu, S.Nakatsuji
    • Journal Title

      Physical Review B 79

      Pages: 134422/1-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of f-electrons in the Fermi surface of the heavy fermion superconductor β-YbAlB_42009

    • Author(s)
      E.C.T.O'Farrell, D.A.Tompsett, S.E.Sebastian, N.Harrison, C.Capan, L.Balicas, K.Kuga, A.Matsuo, K.Kindo, M.Tokunaga, S.Nakatsuji, G.Cs'anyi, Z.Fisk, M.L.Sutherland
    • Journal Title

      Physical Review Letters 102

      Pages: 216402/1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Weak quasistatic magnetism in the frustrated Kondo lattice Pr_2Ir_2O_72009

    • Author(s)
      D.E.MacLaughlin, Y.Ohta, Y.Machida, S.Nakatsuji, G.M.Luke, K.Ishida, R.H.Heffner, L.Shu, O.O.Bernal
    • Journal Title

      Physica B : Condensed Matter 404

      Pages: 667-670

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strong Mass Renormalization at a Local Momentum Space in Multiorbital Ca_<1.8>Sr_<0.2>RuO_42009

    • Author(s)
      A.Shimoyamada, K.Ishizaka, A.Tsuda, S.Nakatsuji, Y.Maeno, S.Shin
    • Journal Title

      Physical Review Letters 102

      Pages: 086401/1-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 重い電子系α-,β-YbAlB_4のLu希釈効果2010

    • Author(s)
      松本洋介
    • 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
      2010-03-21
  • [Presentation] 重い電子系β-YbAlB_4における低温高圧下での量子臨界性2010

    • Author(s)
      冨田崇弘
    • 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
      2010-03-21
  • [Presentation] 価数揺動系YbAlB_4の化学置換による量子相転移現象2010

    • Author(s)
      久我健太郎
    • 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
      2010-03-21
  • [Presentation] パイロクロア酸化物Pr_2Ir_2O_7の磁気秩序状態の磁場応答2010

    • Author(s)
      大田健雄
    • 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
      2010-03-21
  • [Presentation] PrTr_2Al_<20>の単結晶育成と低温物性2010

    • Author(s)
      酒井明人
    • 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
      2010-03-21
  • [Presentation] Successive phase transitions and phase diagrams of S=5/2 quasi-two-dimensional antiferromagnet Rb_4Mn(MoO_4)_32010

    • Author(s)
      石井梨恵子
    • Organizer
      American Physical Society March meeting 2010
    • Place of Presentation
      Oregon Convention Center, U.S.A.
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] Quantum Criticality in the Valence Fluctuating Superconductor β-YbAlB_42010

    • Author(s)
      中辻知
    • Organizer
      INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PHYSICS OF NEW QUANTUM PHASES IN SUPERCLEAN MATERIALS
    • Place of Presentation
      はまぎんホール「ヴィアマーレ」, 横浜
    • Year and Date
      2010-03-10
  • [Presentation] Zero-Field Quantum Criticality in the Heavy Fermion Superconductor β-YbAlB_42010

    • Author(s)
      松本洋介
    • Organizer
      INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PHYSICS OF NEW QUANTUM PHASES IN SUPERCLEAN MATERIALS
    • Place of Presentation
      はまぎんホール「ヴィアマーレ」, 横浜
    • Year and Date
      2010-03-09
  • [Presentation] Structural disorder effects of 2D triangular antiferromagnets isostructural to NiGa_2S_42010

    • Author(s)
      肥後友也
    • Organizer
      INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PHYSICS OF NEW QUANTUM PHASES IN SUPERCLEAN MATERIALS
    • Place of Presentation
      はまぎんホール「ヴィアマーレ」, 横浜
    • Year and Date
      2010-03-09
  • [Presentation] Magnetic Field Induced Crossover in the Yb-based Heavy-Fermion System α-YbAlB_42010

    • Author(s)
      堀江直樹
    • Organizer
      INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PHYSICS OF NEW QUANTUM PHASES IN SUPERCLEAN MATERIALS
    • Place of Presentation
      はまぎんホール「ヴィアマーレ」, 横浜
    • Year and Date
      2010-03-09
  • [Presentation] Novel Type of Hall Transport in a Magnetically Frustrated Oxide2010

    • Author(s)
      中辻知
    • Organizer
      Engineering and Physical Sciences Research Council/Japan Science and technology Agency workshop
    • Place of Presentation
      The De Vere Univestity Arms, Cambridge, England
    • Year and Date
      2010-02-16
  • [Presentation] PrTr_2Al_<20>における近藤効果と多極子転移2010

    • Author(s)
      中辻知
    • Organizer
      フラストレーションが創る新しい物性平成21年度領域成果報告会
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所パナソニック国際交流ホール
    • Year and Date
      2010-01-08
  • [Presentation] 擬二次元三角格子反強磁性体Rb_4Mn(MoO_4)_3の磁気相図とスピン構造2010

    • Author(s)
      石井梨恵子
    • Organizer
      フラストレーションが創る新しい物性平成21年度領域成果報告会
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所パナソニック国際交流ホール
    • Year and Date
      2010-01-08
  • [Presentation] Time Reversal Symmetry Breaking in a Spin Liquid2009

    • Author(s)
      中辻知
    • Organizer
      RIKEN Workshop on "Emergent Phenomena of Correlated Materials"
    • Place of Presentation
      Wako, Saitama, Japan
    • Year and Date
      2009-12-04
  • [Presentation] 擬二次元三角格子反強磁性体のRb_4M(MoO_4)_3(M=Mn, Cu)の低温物性2009

    • Author(s)
      石井梨恵子
    • Organizer
      第3回物性科学領域横断研究会
    • Place of Presentation
      東京大学武田先端知ビル5F武田ホール
    • Year and Date
      2009-11-30
  • [Presentation] PrTi_2Al_<20>における近藤効果と多極子転移2009

    • Author(s)
      酒井明人
    • Organizer
      第3回物性科学領域横断研究会
    • Place of Presentation
      東京大学武田先端知ビル5F武田ホール
    • Year and Date
      2009-11-29
  • [Presentation] 重い電子系β-YbAlB_4の零磁場量子臨界点と非フェルミ液体-フェルミ液体クロスオーバー2009

    • Author(s)
      松本洋介
    • 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
      2009-09-28
  • [Presentation] 重い電子系β-YbAlB_4における圧力下の超伝導と磁性とフェルミ液体性2009

    • Author(s)
      冨田崇弘
    • 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
      2009-09-28
  • [Presentation] S=5/2擬二次元三角格子反強磁性体Rb_4Mn(MoO_4)_3における磁気相図とその定量的考察2009

    • Author(s)
      石井梨恵子
    • 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
      2009-09-28
  • [Presentation] 量子臨界物質β-YbAlB_4のab面内磁場中における非フェルミ液体性2009

    • Author(s)
      久我健太郎
    • 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
      2009-09-28
  • [Presentation] 擬二次元三角格子磁性体NiAl_2S_4における低温物性2009

    • Author(s)
      肥後友也
    • 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
      2009-09-28
  • [Presentation] 重い電子系化合物α-YbAlB_4における磁場誘起クロスオーバー2009

    • Author(s)
      堀江直樹
    • 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
      2009-09-28
  • [Presentation] パイロクロア酸化物Pr_2Ir_2O_7の低温物性の元素置換効果2009

    • Author(s)
      大田健雄
    • 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
      2009-09-27
  • [Presentation] PrTi_2Al_<20>の単結晶育成と低温物性2009

    • Author(s)
      酒井明人
    • 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
      2009-09-26
  • [Presentation] Non-Fermi-Liquid and Superconducting Properties of Quantum Critical β-YbAlB_42009

    • Author(s)
      中辻知
    • Organizer
      9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル, 新宿
    • Year and Date
      2009-09-12
  • [Presentation] Zero-Field Quantum Criticality in the Heavy Fermion β-YbAlB_4 : Divergence of Magnetocaloric Effect and Scaling in Thermodynamic2009

    • Author(s)
      松本洋介
    • Organizer
      9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル, 新宿
    • Year and Date
      2009-09-08
  • [Presentation] Non-Fermi Liquid Behavior and Superconductivity in the Heavy Fermion System β-YbAlB4, under Pressure2009

    • Author(s)
      冨田崇弘
    • Organizer
      9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル, 新宿
    • Year and Date
      2009-09-08
  • [Presentation] Superconductivity in the Novel Heavy Fermion System β-YbAlB_42009

    • Author(s)
      久我健太郎
    • Organizer
      9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル, 新宿
    • Year and Date
      2009-09-08
  • [Presentation] Fermi Liquid Properties of the Heavy-Fermion System α-YbAlB_42009

    • Author(s)
      堀江直樹
    • Organizer
      9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル, 新宿
    • Year and Date
      2009-09-08
  • [Presentation] Quantum Criticality in the Heavy Fermion Superconductor β-YbAlB_42009

    • Author(s)
      中辻知
    • Organizer
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」第二回研究会
    • Place of Presentation
      広島大学東広島キャンパス
    • Year and Date
      2009-08-18
  • [Presentation] Zero-Field Quantum Criticality and Scaling in Thermodynamic Properties in the Heavy Fermion Superconductor β-YbAlB_42009

    • Author(s)
      松本洋介
    • Organizer
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」第二回研究会
    • Place of Presentation
      広島大学東広島キャンパス
    • Year and Date
      2009-08-18
  • [Presentation] Non-Fermi-Liquid and novel phase formation in β-YbAlB_4 and Pr_2Ir_2O_72009

    • Author(s)
      中辻知
    • Organizer
      Quantum Criticality and Novel Phases 2009
    • Place of Presentation
      Dresden, Germany
    • Year and Date
      2009-08-03
  • [Presentation] Unconventional Phase Formation and Chiralities of Frustrated Spins2009

    • Author(s)
      中辻知
    • Organizer
      Topological Order : From quantum Hall systems to magnetic materials
    • Place of Presentation
      Dresden, Germany
    • Year and Date
      2009-07-15
  • [Presentation] Quantum critical behaviors in the heavy Fermion superconductor β-YbAlB_42009

    • Author(s)
      中辻知
    • Organizer
      New Developments in Theory of Superconductivity
    • Place of Presentation
      東京大学 物性研究所
    • Year and Date
      2009-07-09
  • [Presentation] フラストレートした格子上のスピンの新奇な秩序とカイラリティ2009

    • Author(s)
      中辻知
    • Organizer
      第4回トピカルミーティング「フラストレーションとカイラリティ」
    • Place of Presentation
      有馬温泉メープル有馬
    • Year and Date
      2009-07-03
  • [Presentation] S=5/2擬二次元三角格子反強磁性体Rb_4Mn(MoO_4)_3における逐次相転移とカイラリティ2009

    • Author(s)
      石井梨恵子
    • Organizer
      第4回トピカルミーティング「フラストレーションとカイラリティ」
    • Place of Presentation
      有馬温泉メープル有馬
    • Year and Date
      2009-07-03
  • [Presentation] 擬二次元三角格子磁性体Ni_<0.75>Al_<2.25>S_4の低温物性2009

    • Author(s)
      肥後友也
    • Organizer
      第4回トピカルミーティング「フラストレーションとカイラリティ」
    • Place of Presentation
      有馬温泉メープル有馬
    • Year and Date
      2009-07-03
  • [Presentation] パイロクロア酸化物Pr_2Ir_2O_7のフラストレート金属磁性の元素置換効果2009

    • Author(s)
      大田健雄
    • Organizer
      4回トピカルミーティング「フラストレーションとカイラリティ」
    • Place of Presentation
      有馬温泉メープル有馬
    • Year and Date
      2009-07-03

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi