超高圧下で重い電子系圧力誘起超伝導体の電子状態を探る

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21740256
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 本多 史憲 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (90391268)
• Keywords: 固体物性・実験 / 強相関電子系 / 重い電子系超伝導 / 高圧物性 / 量子臨界点

Research Abstract

本研究を推進する上で重要な装置である、液化ガスを液化アルゴンなどの液化不活性ガスを貯留できるクライオスタットを作製し、このクライオスタット中でダイヤモンドアンビルセルをセットし加圧することができる温度可変プローブの製作を行った。加圧テストや液体窒素の封入試験も行い装置が十分な性能を満たしていることも確認した。また、装置の改良も行い、これまで使用していたブリッジマン型高圧装置にも液体窒素などを圧力媒体として導入可能となった。これにより、低圧下(約1GPa)から高圧下(10GPa)までの広い範囲で静水圧性の高い実験が可能となった。
実験としては圧力誘起超伝導体であるCePd_5Al_2やCeCoGe_3の詳細な圧力下電気抵抗測定から上部臨界磁場H_<c2>の異方性について明らかにするとともに、結晶構造に反転対称性を持たない化合物CeIrGe_3の超高圧下電気抵抗測定で20GPaという非常に高い圧力下で重い電子系超伝導があらわれることを見いだした。CeIrGe_3の結果についてはPhysical Review B誌において注目論文として紹介された。さらに、新たな重い電子系物質としてYbT_2Zn_<20>(T:遷移金属)化合物で非常に興味深い重い電子系特有のメタ磁性が現れることを見いだした。この中でYbIr_2Zn_<20>に着目してメタ磁性の圧力効果を調べることにより、メタ磁性転移磁場が量子臨界点への新たな指標となり得ることを見いだし、現在詳細な研究を継続して行っているところである。

Research Products

• [Journal Article] Pressure-induced superconductivity in CePd_5Al_2 and CeRhGe_2, new family of heavy fermion superconductors (2010)
  • Author(s): F.Honda, S.Yoshiuchi, Y.Hirose, T.Nakamura, E.Yamamoto, N.Tateiwa, Y.Haga, T.Takeuchi, R.Settai, Y.Onuki
  • Journal Title: Physica Status Solidi (b) Volume: 247 Pages: 617-620
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetic and Fermi Surface Properties of CePd_5Al_2 and PrPd_5Al_2 (2010)
  • Author(s): Y.Nakano, F.Honda, T.Takeuchi, K.Sugiyama, M.Hagiwara, K.Kindo, E.Yamamoto, Y.Haga, R.Settai, H.Yamagami, Y.Onuki
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 79 Pages: 024702(1-9)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pressure-induced superconductivity and large upper critical field in the noncentrosymmetric antiferromagnet CeIrGe_3 (2010)
  • Author(s): F.Honda, I.Bonalde, K.Shimizu, S.Yoshiuchi, Y.Hirose, T.Nakamura, R.Settai, Y.Onuki
  • Journal Title: Physical Review B Volume: 81 Pages: 140507(R)(1-4)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pressure-induced Superconductivity in Non-centrosymmetric Compound CeIrGe_3 (2010)
  • Author(s): F.Honda, I.Bonalde, S.Yoshiuchi, Y.Hirose, T.Nakamura, K.Shimizu, R.Settai, Y.Onuki
  • Journal Title: Physica C : Superconductivity Volume: 470 Pages: S543-S544
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetic Properties of RCoGe_3 (R:Ce,Pr and Nd) and Strong Anisotropy of the Upper Critical Field in Non-centrosymmetric Compound CeCoGe_3 (2009)
  • Author(s): M.-a.Measson, H.Muranaka, T.Kawai, Y.Ota, Kiyohiro S., M.Hagiwara, K.Kindo, T.Takeuchi, K.Shimizu, F.Honda, R.Settai, Y.Onuki
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 78 Pages: 123713(1-10)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Heavy Fermion State in YbIr_2Zn_<20> (2009)
  • Author(s): S.Yoshiuchi, M.Toda, M.Matsushita, S.Yasui, Y.Hirose, M.Ohya, K.Katayama, F.Honda, K.Sugiyama, M.Hagiwara, K.Kindo, T.Takeuchi, E.Yamamoto, Y.Haga, R.Settai, T.Tanaka, Y.Kubo, Y.Onuki
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 78 Pages: 123711(1-4)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 反強磁性体Ce_2MgSi_2の圧力効果 (2010)
  • Author(s): 本多史憲, 吉谷尚久, 広瀬雄介, 西村尚人, 吉内伸吾, 竹内徹也, 松林和幸, 上床美也, 杉山清寛, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2010年年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 20100320-20100323
• [Presentation] RCd_<11>,RCd_6(R:希土類)の低温比熱 (2010)
  • Author(s): 太田尚志, 吉谷尚久, 西村尚人, 吉内伸吾, 竹内徹也, 山本悦嗣, 芳賀芳範, 本多史憲, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2010年年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 20100320-20100323
• [Presentation] Ce_2Ir_3Ge_5の高圧下電気抵抗測定 (2010)
  • Author(s): 川田達, 相澤勇也, 内山登志行, 吉内伸吾, 広瀬雄介, 中島美帆, 天児寧, 本多史憲, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2010年年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 20100320-20100323
• [Presentation] 重い電子系化合物CePtSi_2のNMRによる研究 (2010)
  • Author(s): 八島光晴, 畦森達也, 椋田秀和, 北岡良雄, 西村尚人, 本多史憲, 竹内徹也, 杉山清寛, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2010年年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 20100320-20100323
• [Presentation] CePtSi_2の圧力誘起超伝導 (2010)
  • Author(s): 西村尚人, 吉谷尚久, 広瀬雄介, 吉内伸吾, 中村太一, 本多史憲, 竹内徹也, 杉山清寛, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2010年年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 20100320-20100323
• [Presentation] CeRhGe_2の圧力誘起超伝導 (2010)
  • Author(s): 広瀬雄介, 本多史憲, 中村太一, 吉谷尚久, 山本悦嗣, 芳賀芳範, 竹内徹也, 松浦直人, 廣田和馬, 松林和幸, 上床美也, 萩原政幸, 金道浩一, 杉山清寛, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2010年年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 20100320-20100323
• [Presentation] 比熱,磁歪測定によるYbIr_2Zn_<20>のメタ磁性の研究 (2010)
  • Author(s): 竹内徹也, 安井慎一, 吉内伸吾, 松下昌輝, 戸田雅敏, 本多史憲, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2010年年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 20100320-20100323
• [Presentation] かご状化合物RCd_<11>とRT_2Zn_<20>(R:希土類、T:遷移金属)の単結晶育成と電子相関 (2010)
  • Author(s): 吉内伸吾, 片山敬亮, 戸田雅敏, 吉谷尚久, 大家政洋, 西村尚人, 太田尚志, 松下昌輝, 安井慎一, 本多史憲, 竹内徹也, 山上浩志, 上床美也, 松林和幸, 芳賀芳範, 山本悦嗣, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2010年年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 20100320-20100323
• [Presentation] 圧力下磁気抵抗測定によるYbIr_2Zn_<20>のメタ磁性 (2010)
  • Author(s): 安井慎一, 松下昌輝, 大家政洋, 吉内伸吾, 本多史憲, 竹内徹也, 杉山清寛, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2010年年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 20100320-20100323
• [Presentation] CeRhGe_2の磁性と圧力誘起超伝導 (2009)
  • Author(s): 広瀬雄介, 本多史憲, 他14名
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20090925-20090928
• [Presentation] CeRhGe_3とCeIrGe_3の純良単結晶育成と圧力誘起超伝導 (2009)
  • Author(s): ボナルデイスマルド,本多史憲, 他6名
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20090925-20090928
• [Presentation] Ce_2MgSi_2の単結晶育成と圧力下電気抵抗 (2009)
  • Author(s): 吉谷尚久, 武田勇司, 中野泰典, 太田有基, 広瀬雄介, 西村尚人, 吉内伸吾, 本多史憲, 竹内徹也, 杉山清寛, 摂待力生, 大貫惇睦, 上床美也, 松林和幸
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20090925-20090928
• [Presentation] Ce_2Ir_3Ge_5の量子臨界点近傍における電気抵抗測定II (2009)
  • Author(s): 中島美帆, 川田達, 天児寧, 村中大志, 石倉達朗, 本多史憲, 松林和幸, 上床美也, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20090925-20090928
• [Presentation] YbPd_2Ge_2の単結晶育成と物性 (2009)
  • Author(s): 中村太一, 本多史憲, 竹内徹也, 杉山清寛, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20090925-20090928
• [Presentation] RRu_2Zn_<20>(R:希土類)の磁性 (2009)
  • Author(s): 安井慎一, 吉内伸吾, 吉谷尚久, 西村尚人, 太田尚志, 本多史憲, 竹内徹也, 杉山清寛, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20090925-20090928
• [Presentation] 新物質Yb_5Pt_<10>Ge_<12>の単結晶育成と磁性2 (2009)
  • Author(s): 戸田雅敏, 本多史憲, 竹内徹也, 芳賀芳範, 山本悦嗣, 杉山清寛, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20090925-20090928
• [Presentation] CePtSi_2の圧力誘起超伝導と上部臨界磁場の異方性 (2009)
  • Author(s): 西村尚人, 吉谷尚久, 広瀬雄介, 吉内伸吾, 中村太一, 本多史憲, 竹内徹也, 杉山清寛, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20090925-20090928
• [Presentation] RCd_<11>(R:希土類)の単結晶育成と電子状態 (2009)
  • Author(s): 吉内伸吾, 片山敬亮, 吉谷尚久, 大家政洋, 西村尚人, 太田尚志, 松下昌輝, 本多史憲, 竹内徹也, 山上浩志, 上床美也, 松林和幸, 芳賀芳範, 山本悦嗣, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20090925-20090928
• [Presentation] US_2の強磁場磁性2 (2009)
  • Author(s): 杉山清寛, 広瀬雄介, 中村太一, 戸田雅敏, 山本悦嗣, 芳賀芳範, 池田修悟, 木田孝則, 萩原政幸, 金道浩一, 本多史憲, 摂待力生, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2009年秋季大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20090925-20090928
• [Presentation] Pressure-induced Superconductivity in Non-centrosymmetric Compound CeIrGe_3 "Selections from New Superconductors" (2009)
  • Author(s): Fuminori Honda
  • Organizer: 9^<th> International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル、東京(セッションでの招待講演)
  • Year and Date: 20090907-20090912
• [Presentation] Pressure-induced superconductivity in CePd_5Al_2 and CeRhGe_2 (2009)
  • Author(s): F.Honda
  • Organizer: International Conference on Quantum Criticality and Novel Phases
  • Place of Presentation: Dresden, Germany
  • Year and Date: 20090802-20090805
• [Presentation] Pressure-induced superconductivity in f-electron systems : CePd_5Al_2, CeNiGe_3 and CeRhGe_2 (2009)
  • Author(s): F.Honda
  • Organizer: International Conference on High Pressure Science and Technology
  • Place of Presentation: Odaiba, Tokyo
  • Year and Date: 20090726-20090731