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2013 Fiscal Year Final Research Report

Research for novel ordered phase under the high pressure on strongly correlated rare-earth borides

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 23540413
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

IGA Fumitoshi  茨城大学, 理学部, 教授 (60192473)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) SHIMIZU Katsuya  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (70283736)
KAGAYAMA Tomoko  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (40274675)
MATSUMURA Takeshi  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 准教授 (00312546)
MICHIMURA Shinji  埼玉大学, 科学分析支援センター, 助教 (40552310)
OHOYAMA Kenji  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (60241569)
Project Period (FY) 2011 – 2013
Keywords強相関電子系 / 近藤半導体 / 超伝導 / 高圧力 / 磁性 / 準周期
Research Abstract

We have succeeded in exhibition of dramatic semiconductor-to-metal transition at 160 GPa and appearance of superconductivity at 195 GPa in Kondo semiconductor YbB_12 which has a small energy gap (E_g/k_B ~ 200 K). Superconducting transition temperature is of about 0.8 K and its critical field is evaluated to be 800 Oe. This transition under ultra high-pressure environment can be observed by using a specialized diamond anvil cell (DAC) technique. In the magnetization response of YbB_12 up to 120 T, the magnetization steeply jumps up at B = 50 T, and continues to increase linearly. This magnetization dose not seem to saturate around B = 120 T. It would be necessary for magnetic saturation to apply the external field B = 200 - 300 T.
As for TmB_4, although the magnetic quasi-crystal lattice characterized by a Fibonacci sequence was found in the phase VII, it is found out that this magnetic phase becomes more stable up to P = 3 GPa.

  • Research Products

    (51 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (42 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Substitution effect of non-magnetic rare-earth ion R (R=Lu, Sc, Y and Zr) of Kondo Semiconductor YbB 122014

    • Author(s)
      K. Hayashi , K. Ishii , F. Iga, T. Noguchi, T. Takabatake, A. Kondo, K. Kindo
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrical resistance of Kondo semiconductor YbB12 under high pressure2014

    • Author(s)
      S. Kayama, S. Tanaka, A. Miyake, T. Kagayama , K. Shimizu , F. Iga
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan (2014)

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synchrotron radiation-based Mössbauer spectra of 174Yb measured with internal conversion electrons2014

    • Author(s)
      R. Masuda, Y. Kobayashi, S. Kitao, M. Kurokuzu, M. Saito, Y. Yoda, T. Mitsui, F. Iga, M. Seto
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 104 Pages: 082411(1-6)

    • DOI

      10.1063/1.4866280

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evidence for hidden quadrupolar fluctuations behind the octupole order in Ce0. 7La0. 3B6 from resonant x-ray diffraction in magnetic fields2014

    • Author(s)
      T. Matsumura, S. Michimura, T. Inami, T. Otsubo, H. Tanida, F. Iga, M. Sera
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 89 Pages: 014422(1-13)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.89.014422

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spin-Polarized Angle-Resolved Photoelectron Spectroscopy of the So-Predicted Kondo Topological Insulator SmB 62014

    • Author(s)
      S. Suga, K. Sakamoto, T. Okuda, K. Miyamoto, K. Kuroda, A. Sekiyama, J. Yamaguchi, H. Fujiwara, A. Irizawa, T. Ito, S. Kimura, T. Balashov, W. Wulfhekel, S. Yeo, F. Iga, S. Imada
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 83 Pages: 014705(1-6)

    • DOI

      10.7566/JPSJ.83.014705

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Different evolution of the intrinsic gap in strongly correlated SmB6 in contrast to YbB 122013

    • Author(s)
      J. Yamaguchi , A. Sekiyama , M. Y. Kimura, H. Sugiyama, Y. Tomida, G. Funabashi, S. Komori, T. Balashov, W. Wulfhekel, T. Ito, S. Kimura, A. Higashiya, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, S. Yeo, S-I. Lee, F. Iga, T. Takabatake , S. Suga
    • Journal Title

      New Journal of Physics

      Volume: 15 Pages: 043042(1-13)

    • DOI

      10.1088/1367-2630/15/4/043042

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New method for determining the valence of lanthanide compounds : Lγ 4 emission spectroscopy2012

    • Author(s)
      H. Hayashi, N. Kanai, N. Kawamura, M. Mizumaki, K. Imura, N. K. Sato, H. S. Suzuki, F. Iga
    • Journal Title

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      Volume: 28 Pages: 373-378

    • DOI

      10.1039/c0xx00000x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interplay of low-energy phonons and magnetic excitations in the Kondo insulator YbB122012

    • Author(s)
      P. A. Alekseev, J-M. Mignot, K. S. Nemkovski, A. V. Rybina, V. N. Lazukov, A. S. Ivanov, F. Iga, T. Takabatake
    • Journal Title

      Journal of Physics-Condensed Matter

      Volume: 24 Pages: 205601

    • DOI

      10.1088/0953-8984/24/20/205601

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高分解能X線回折によるCe0. 7La0. 3B6のIV相の菱面体歪みの観測2014

    • Author(s)
      稲見俊哉, 他, 道村真司, 松村武, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2014-03-28
  • [Presentation] MBE法による希土類硼化物の作製と評価2014

    • Author(s)
      浅沼英資, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2014-03-28
  • [Presentation] SmB6における圧力依存性と置換効果2014

    • Author(s)
      西山功兵, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2014-03-28
  • [Presentation] 価数揺動系RB6(R=Sm, Tm)の非磁性元素置換効果2014

    • Author(s)
      林健人, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2014-03-28
  • [Presentation] 近藤半導体Yb1-xRxB12 (R=Lu, Sc, Y, Zr)のエネルギーギャップの強磁場及びx依存性2014

    • Author(s)
      伊賀文俊, 他
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2014-03-28
  • [Presentation] 174Yb放射光メスバウアー分光法の開発2014

    • Author(s)
      増田亮, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2014-03-28
  • [Presentation] Superconductivity of light element molecular materials at extreme conditions of pressure2013

    • Author(s)
      T. Kagayama
    • Organizer
      ICTP LEMSUPER Conference on Mechanisms and Developments in Light-Element Based and Other Novel Superconductors
    • Place of Presentation
      ICTP(イタリア・トリエステ)
    • Year and Date
      20130924-26
  • [Presentation] SmB12の10/11B核NMR2013

    • Author(s)
      谷田博司, 伊賀文俊, 他
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2013-09-25
  • [Presentation] 加圧下のYB6のラマン散乱22013

    • Author(s)
      遊川幸一, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2013-09-25
  • [Presentation] R1-xTmxB6(R=Y3+and Yb2+)における価数揺動と近藤状態の変遷2013

    • Author(s)
      伊賀文俊, 他
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2013-09-25
  • [Presentation] カゴ状希土類化合物RB12(R=Gd, SmandNd)の高圧合成による新物開発2013

    • Author(s)
      伊賀文俊, 他
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2013-09-25
  • [Presentation] 近藤半導体YbB12の非磁性希土類イオンR(R=Lu, Sc, YandZr)置換によるエネルギーギャップに対する化学圧力効果2013

    • Author(s)
      伊賀文俊, 他
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2013-09-25
  • [Presentation] YbB6の圧力依存X線発光分光2013

    • Author(s)
      佐藤仁, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2013-09-25
  • [Presentation] Anharmonic properties of guest phonon in superconducting YB62013

    • Author(s)
      M. Udagawa, F. Iga, et al
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013, SCES2013
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2013-08-08
  • [Presentation] Mixed valence to a heavy fermion state in R1-xTmxB6 (R = Y3+ and Yb2+)2013

    • Author(s)
      K. Ishii, F. Iga, et al
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013, SCES2013
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2013-08-07
  • [Presentation] Chemical pressure effect by substitution of non-magnetic rare-earth ion R (R = Lu, Sc, Y and Zr) on the energy gap of Kondo semiconductor YbB122013

    • Author(s)
      K. Hayashi, F. Iga, et al
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013, SCES2013
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2013-08-07
  • [Presentation] Electrical resistance of Kondo semiconductor YbB12 under high pressure2013

    • Author(s)
      S. Kayama, T. Kagayama, K. Shimizu, F. Iga, et al
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013, SCES2013
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2013-08-06
  • [Presentation] High pressure synthesis and physical properties of rare earth dodecaborides RB12 (R=Gd, Sm and Nd)2013

    • Author(s)
      F. Iga, et al
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013 , SCES2013
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2013-08-06
  • [Presentation] 放射光を使ったYbメスバウアー測定法の開発2013

    • Author(s)
      増田亮, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2013-03-28
    • Invited
  • [Presentation] 希土類カゴ状12ホウ化物RB12(R= Sm, Yb)の熱物性と極限環境下物性2013

    • Author(s)
      伊賀文俊, 他
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2013-03-28
  • [Presentation] 分子線エピタキシー法を用いた希土類六硼化物の作製I2013

    • Author(s)
      畠中大地, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2013-03-27
  • [Presentation] 超高圧力下における近藤半導体YbB12の電気抵抗2013

    • Author(s)
      佳山周永, 他, 加賀山朋子, 清水克哉, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2013-03-27
  • [Presentation] 近藤半導体YbB12の超高圧力下における電気抵抗測定2012

    • Author(s)
      佳山周永, 他, 加賀山朋子, 清水克哉, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本高圧力学会会第53回高圧討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2012-11-07
  • [Presentation] 11B-NMR測定で見たShastry-Sutherland系TbB4におけるメタ磁性III2012

    • Author(s)
      武藤知 輝, 他, 道村真司 , 伊賀 文俊
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2012-09-21
  • [Presentation] 加圧下のYB6のラマン散乱2012

    • Author(s)
      遊川幸一, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2012-09-20
  • [Presentation] 高圧合成で開発したホウ素カゴ状化合物RB12(R=Gd, Sm, Nd)の伝導, 比熱と強磁場応答2012

    • Author(s)
      伊賀文俊, 他
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2012-09-20
  • [Presentation] 近藤半導体YbB12の弾性特性2012

    • Author(s)
      藤田貴弘, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2012-09-20
  • [Presentation] YB6のX線非弾性散乱2012

    • Author(s)
      筒井智嗣, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2012-09-18
  • [Presentation] High pressure synthesis of novel boron-cage compounds RB12 (R=Gd, Sm)2012

    • Author(s)
      F. Iga, et al
    • Organizer
      International Conference on Magnetism 2012
    • Place of Presentation
      Busan(Korea)
    • Year and Date
      2012-07-10
  • [Presentation] 近藤半導体YbB12のSc置換による化学圧力効果II : 輸送特性及び強磁場効果2012

    • Author(s)
      伊賀文俊, 他
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] Tm1-xYbxB6の磁気秩序状態2012

    • Author(s)
      髭本亘, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] 希土類ホウ化物薄膜のMBE法による作製と物性評価2012

    • Author(s)
      武田孝紀, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] 11B-NMR測定で見たShastry-Sutherland系TbB4におけるメタ磁性II2012

    • Author(s)
      武藤知輝, 他, 道村真司 , 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] ErB4の弾性特性2012

    • Author(s)
      藤田貴弘, 他, 道村真司, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] CeB6の四極子秩序相における共鳴X線スペクトルの解析2012

    • Author(s)
      松村武, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] Material Development of Samarium Borides by High Pressure Synthesis2011

    • Author(s)
      F. Iga
    • Organizer
      TOKIMEKI 2011 International workshop on heavy fermion
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2011-11-24
  • [Presentation] YB6のラマン散乱の励起波長依存性2011

    • Author(s)
      遊川幸一, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] 時間分解光電子分光から見た近藤半導体YbB12の混成ギャップ形成II2011

    • Author(s)
      大川万里生, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] 時間分解光電子分光によるSmB6の近藤ギャップ観測2011

    • Author(s)
      島田智子, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] 11B-NMR測定で見たShastry-Sutherland系TbB4におけるメタ磁性2011

    • Author(s)
      武藤知 輝, 他, 道村真司 , 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] TmB4の磁場中弾性率2011

    • Author(s)
      藤田貴弘, 他, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] Ce 0. 7La0. 3B6のIV相における極低温磁場中共鳴X線回折2011

    • Author(s)
      道村真司, 他松村武, 伊賀文俊
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Remarks]

    • URL

      http://info.ibaraki.ac.jp/Profiles/23/0002235/profile.html

URL: 

Published: 2015-07-16  

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