quantum criticality from valence and spin fluctuations in Yb141 system

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K13870
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Taniguchi Takanori 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70849950)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 強相関電子系 / 量子臨界現象 / Yb化合物 / 重い電子系

Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on the Yb141 system, a group of candidate materials in which valence and spin fluctuations coexist, and performed a multifaceted study ranging from sample synthesis to microscopic measurements. As a result, we succeeded in growing single crystals of YbCu4Ni and YbCu4Au. We determined that the origin of the huge electronic specific heat coefficient in YbCu4Ni is not the Kondo disorder but quantum criticality, and the bicritical point exists in YbCu4Au.

Free Research Field

強相関電子系

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

最近の物理学の重要なテーマである異方的超伝導やスピン液体状態は、量子揺らぎに由来する臨界現象として議論されている。そのため、新奇物性探索に新たな量子臨界性を示す物質の探索がなされ、同一物質系における異なる自由度の量子臨界現象の発現が、臨界現象の理解の深化のために注目されている。しかし、多重極限環境下で量子臨界性は出現することが多いことが、研究の障害の一つになっていた。本研究では、量子臨界性を示す物質の探索を行い、新物質を含めて複数の量子臨界物質の決定を行うことができた。