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2014 Fiscal Year Annual Research Report

Yb化合物における新奇量子凝縮状態の研究

Research Project

Project/Area Number 23340099
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

井澤 公一  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (90302637)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 町田 洋  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (40514740)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords物性実験 / 低温物性 / 量子臨界点 / 非フェルミ液体 / Yb化合物 / メタ磁性
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,Yb系強相関化合物を中心に比熱,ゼーベック係数,ネルンスト係数,熱伝導率などの物理量を極低温,磁場,圧力といった極限環境を組み合わせて多角的に調べることで,量子相転移およびその近傍にみられる異常な電子状態を理解することを目的としている.平成26年度は,本研究で見出したYbCo2Zn20において見られる銅の10000倍にも達する巨大ゼーベック係数の起源,メタ磁性およびその周辺で見られる輸送係数の非フェルミ液体的挙動をさらに詳しく調べた.その結果,低温・零磁場でのゼーベック係数の増大は,比熱のそれと比べ顕著であること,さらにはそれら比熱とゼーベック係数の比qが,単純金属から強相関系までの幅広い物質で見られる,温度にほぼ依存しない振る舞いとは異なることがわかった.そして,そのような有効質量の大きな電子状態は,0.3 K程度の非常に小さなエネルギースケールをもち,磁場を印加すると急激に抑制されることから,低磁場におけるゼーベック係数の異常な増大はこの小さなエネルギースケールもつ電子状態と関連があることがわかった.そしてメタ磁性が見られる磁場に達すると,ゼーベック係数の異常な増大は抑えられると同時に比qは温度と磁場にはほぼ依存しない通常の強相関金属で見られる振る舞いに転じることから,バンドに依存した電子相関とメタ磁性の関係が示唆される.
一方,このYbCo2Zn20の関連物質であるPrT2Zn20(T=Ir,Rh)の電気抵抗率における非フェルミ液体的挙動について詳細に調べたところ,YbCo2Zn20とは異なり,いずれもある単一のパラメータで電気抵抗率がスケールすることを見出した.これはこの系における非フェルミ液体的挙動の背景に単一の物理が存在することを意味している.さらにそのスケーリング関数が最近提案されている四極子近藤格子模型でよく説明できることを見出した.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Development of Field Angle Resolved Specific Heat Measurement System for Unconventional Superconductors2015

    • Author(s)
      Yasuhiro KITAMURA, Takeshi MATSUBARA, Yo MACHIDA, Yoshichika ONUKI, Bernard SALCE, Jacques FLOUQUET, and Koichi IZAWA
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 592 Pages: 012148/1-6

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012148

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Anomalous Enhancement of Seebeck Coefficient in PrIr2Zn202014

    • Author(s)
      T. Ikeura, T. Matsubara, Y. Machida, K. Izawa, N. Nagasawa, K. T. Matsumoto, T. Onimaru, and T. Takabatake
    • Journal Title

      JPS Conf. Proc.

      Volume: 3 Pages: 011091/1-5

    • DOI

      10.7566/JPSCP.3.011091

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Anomalous Enhancement of Seebeck Coefficient in Pr-Based 1-2-20 System with Non- Kramers Doublet Ground States2014

    • Author(s)
      Y. Machida, T. Yoshida, T. Ikeura, K. Izawa, A. Nakama, R. Higashinaka, Y. Aoki, H. Sato, A. Sakai, S. Nakatsuji, N. Nagasawa, K. Matsumoto, T. Onimaru, and T. Takabatake
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 592 Pages: 012025/1-9

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012025

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Pairing Symmetry of UPt3 Probed by Thermal Transport Tensors2014

    • Author(s)
      K. Izawa, Y. Machida, A. Itoh, Y. So, K. Ota, Y. Haga, E. Yamamoto, N. Kimura, Y. Onuki, Y. Tsutsumi, and K. Machida
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 83 Pages: 061013/1-8

    • DOI

      10.7566/JPSJ.83.061013

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] PrRh2Zn20 の輸送係数の試料依存性2015

    • Author(s)
      吉田太地,町田洋,井澤公一,島田祐樹,長澤直裕,鬼丸孝博,高畠敏郎
    • Organizer
      日本物理学会第 70 回年次大会
    • Place of Presentation
      東京 (早稲田大学)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [Presentation] 有機導体 (TMTSF)2PF6 の極低温ゼーベック係数2015

    • Author(s)
      町田洋,井澤公一,Woun Kang,Xiao Lin,Kamran Behnia
    • Organizer
      日本物理学会第 70 回年次大会
    • Place of Presentation
      東京 (早稲田大学)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [Presentation] Phase Diagram in PrTr2X20 System with Non-Kramers Doublet Ground State2015

    • Author(s)
      K. Izawa
    • Organizer
      Workshop on Recent Developments in the Kondo Problem
    • Place of Presentation
      Japan (Kashiwa)
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • Invited
  • [Presentation] 四極子自由度を持つ PrRh2Zn20 の特異な輸送特性2014

    • Author(s)
      吉田太地,町田洋,井澤公一,島田祐樹,長澤直裕,鬼丸孝博,高畠敏郎
    • Organizer
      日本物理学会 2014 秋季大会
    • Place of Presentation
      愛知 (中部大学)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [Presentation] PrIr2Zn20 における非フェルミ液体的挙動と温度・磁場相図2014

    • Author(s)
      町田洋,吉田太地,井澤公一,長澤直裕,松本圭介,鬼丸孝博,高畠敏郎
    • Organizer
      日本物理学会 2014 秋季大会
    • Place of Presentation
      愛知 (中部大学)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [Presentation] Peculiar Transport Coefficients in Non-Kramers Doublet Compounds PrT r2X202014

    • Author(s)
      K. Izawa
    • Organizer
      13th Bilateral German-Japanese Symposium “In- terplay of Spin and Orbital Degrees of Freedom in Strongly Correlated Electron Systems”
    • Place of Presentation
      Germany (RIngberg Castle)
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-16
    • Invited
  • [Presentation] Wiedemann-Franz Law in Yb-based Quantum Critical Materials2014

    • Author(s)
      K. Izawa
    • Organizer
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES 2014)
    • Place of Presentation
      France (Grenoble)
    • Year and Date
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • Invited
  • [Presentation] Anomalous Enhancement of Seebeck Coefficient in Pr-based 1-2-20 System with Non-Kramers Doublet Ground States2014

    • Author(s)
      Y. Machida, T. Ikeura, A. Nakama, R. Higashinaka, Y. Aoki, H. Sato, A. Sakai, S. Nakatsuji, N. Nagasawa, K. T. Matsumoto, T. Onimaru, T. Takabatake, and K. Izawa
    • Organizer
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES 2014)
    • Place of Presentation
      France (Grenoble)
    • Year and Date
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • Invited
  • [Presentation] Unusual Transport in Pr 1-2-20 System with Non-Kramers Doublet Ground State2014

    • Author(s)
      K. Izawa, T. Yoshida, T. Ikeura, Y. Machida, T. Onimaru, K. T. Matsumoto, and T. Takabatake
    • Organizer
      New Horizon of Strongly Correlated Physics (NHSCP2014)
    • Place of Presentation
      Japan (Kashiwa)
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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