熱物理量同時測定法による価数転移物質の電子状態の研究

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23540418
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 辺土 正人 琉球大学, 理学部, 准教授 (00345232)
• Keywords: Eu化合物 / 価数転移 / 高圧力 / 熱電能 / 比熱 / ドハース・ファンアルフェン効果

Research Abstract

課題であった熱電能測定と比熱測定の融合は、原理的には可能であることが確認できた。クロメル（Chromel）回路の熱起電力の時間変化において、温度勾配ヒーターがONから OFFへの間の緩和時間τを求め、熱電能で求めた温度勾配 ΔT とヒーターパワー Pを用いて緩和比熱（(P/ΔT)・τ）を見積もることができる。しかし、実際は比熱の定性的な変化も示すことができなかった。室温近くでは緩和時間が長いために比熱を求められるが、試料に対してヒーターや試料基板などの寄与が大きく、試料の比熱を求められていないと考えられる。一方、低温では緩和時間が非常に短くなり、比熱を求められなくなる。圧力下においては、圧力媒体の固化や温度変化によって媒体への熱伝導が大きく変化してしまうことも考えられる。定量的な評価のためには、既知の試料（銅など）による、試料以外の熱容量を見積り、それを差し引く操作が必要である。
Eu化合物の圧力誘起価数転移の探索について、EuTIn4 (T: Ni, Pd, Pt) の8 GPa までの高圧実験を行った。すべての試料でネール点は加圧とともに，ほぼ 1 K/GPa 程度の圧力勾配で直線的に増大し、8 GPa までに価数転移は起きていない。前年に圧力誘起価数転移を見出した EuGa4 について、詳細に圧力効果を再測定し、約6GPa から前後の転移温度の圧力勾配が大きく変化することがわかった。
価数転移を理解するために、磁気転移を示さないEuNi2P2 の電子状態の研究をおこなった。熱膨張測定から、80 K 以下で著しい体積収縮が起こり、その温度領域で磁化率が一定となることから、重い電子状態が形成されていることが実験的に明らかにした。これらの成果は、日本物理学会の英文学術誌 Journal of Physical Society of Japan（JPSJ）に掲載され、編集委員会が選定する注目論文（Papaers of Editors' Choice）に選出された。

Research Products

• [Journal Article] Charge density wave transition in EuAl4 (2014)
  • Author(s): S. Araki, Y. Ikeda, T. C. Kobayashi, A. Nakamura, Y. Hiranaka, M. Hedo, T. Nakama, Y. Onuki
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 83 Pages: 015001(1-2)
  • DOI: 10.7566/JPSJ.83.015001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fermi Surface and Magnetic Properties of Antiferromagnet EuBi3 (2013)
  • Author(s): A. Nakamura, Y. Hiranaka, M. Hedo, T. Nakama, Y. Tatetsu, T. Maehira, Y. Miura, A. Mori, H. Tsutsumi, Y. Hirose, K. Mitamura, K. Sugiyama, M. Hagiwara, F. Honda, T. Takeuchi, Y. Haga, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, Y. Onuki
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 82 Pages: 124708(1-6)
  • DOI: 10.7566/JPSJ.82.124708
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetic and Fermi Surface Properties of EuGa4 (2013)
  • Author(s): A. Nakamura, Y. Hiranaka, M. Hedo, T. Nakama, Y. Miura, H. Tsutsumi, A. Mori, K. Ishida, K. Mitamura, Y.Hirose, K. Sugiyama, F. Honda, R. Settai, T. Takeuchi, M. Hagiwara, T. D. Matsuda, E. Yamamoto, Y. Haga, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, H. Harima, Y. Onuki
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 82 Pages: 104703 (1-10)
  • DOI: 10.7566/JPSJ.82.104703
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Heavy Fermion State Based on the Kondo Effect in EuNi2P2 (2013)
  • Author(s): Y. Hiranaka, A. Nakamura, M. Hedo, T. Takeuchi, A. Mori, Y. Hirose, K. Mitamura, K. Sugiyama, M. Hagiwara, T. Nakama, Y. Onuki
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 82 Pages: 083708(1-4)
  • DOI: 10.7566/JPSJ.82.083708
  • Peer Reviewed
• [Presentation] EuTIn4 (T : Ni, Pd, Pt)のドハース・ファンアルフェン効果と圧力効果 (2014)
  • Author(s): 辺土正人, 平仲裕一, 仲村愛, 仲間隆男, 大貫惇睦, 播磨尚朝, 松林和幸, 上床美也
  • Organizer: 日本物理学会第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス
  • Year and Date: 20140327-20140327
• [Presentation] 典型的なEu3価の化合物EuPd3のdHvA効果とフェルミ面 (2014)
  • Author(s): 仲村愛, 竹内徹也, 播磨尚朝, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス
  • Year and Date: 20140327-20140327
• [Presentation] 高圧力下におけるEu化合物の電気抵抗 (2013)
  • Author(s): 佳山周永, 田中茂揮, 加賀山朋子, 清水克哉, 仲村愛, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
  • Organizer: 第54回高圧討論会（日本高圧力学会）
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ・新潟コンベンションセンター
  • Year and Date: 20131114-20131114
• [Presentation] EuGa4とEuAl4の特異なフェルミ面とCDW II (2013)
  • Author(s): 仲村愛, 平仲裕一, 上門太郎, 竹内徹也, 播磨尚朝, 辺土正人, 仲間隆男, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学
  • Year and Date: 20130926-20130926
• [Presentation] Fermi Surface and Magnetic Properties of Ferromagnet EuRu2P2 (2013)
  • Author(s): Masato HEDO, Yasunao MIURA, Akinobu MORI, Hiroki TSUTSUMI, Yusuke HIROSE, Fuminori HONDA, Tetsuya TAKEUCHI, Ai NAKAMURA, Yuichi HIRANAKA, Takao NAKAMA, Hisatomo HARIMA, Yoshichika ONUKI
  • Organizer: International Conference on Strongly Correlated Electron System 2013 (SCES2013)
  • Place of Presentation: Ito International Research Center Conference, The University of Tokyo
  • Year and Date: 20130806-20130806
• [Presentation] Effects of Pressure and Magnetic Field on Transport Properties of EuCo2P2 (2013)
  • Author(s): Dai NAKAMURA, Masato HEDO, Kiyoharu UCHIMA, Yoshinao TAKAESU, Takao NAKAMA, Katsuma YAGASAKI, Tetsuya FUJIWARA, Toru SHIGEOKA, Yoshiya UWATOKO
  • Organizer: International Conference on Strongly Correlated Electron System 2013 (SCES2013)
  • Place of Presentation: Ito International Research Center Conference, The University of Tokyo
  • Year and Date: 20130806-20130806
• [Presentation] Unique Fermi Surface and Emergence of Charge Density Wave in EuGa4 and EuAl4 (2013)
  • Author(s): A. Nakamura, Y. Hiranaka, M. Hedo, T. Nakama, Y. Miura, H. Tsutsumi, A. Mori, K. Ishida, K. Mitamura, Y. Hirose, K. Sugiyama, F. Honda, T. Takeuchi, T.Matsuda,E.Yamamoto,Y.Haga, Y. Onuki
  • Organizer: International Conference on Strongly Correlated Electron System 2013 (SCES2013)
  • Place of Presentation: Ito International Research Center Conference, The University of Tokyo
  • Year and Date: 20130806-20130806
• [Presentation] Heavy Fermion State in EuNi2P2 (2013)
  • Author(s): Y. Hiranaka, A. Nakamura, M. Hedo, T. Takeuchi, K. Sugiyama, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, T. Nakama, Y. Onuki
  • Organizer: International Conference on Strongly Correlated Electron System 2013 (SCES2013)
  • Place of Presentation: Ito International Research Center Conference, The University of Tokyo
  • Year and Date: 20130806-20130806
• [Presentation] EuCd11の純良単結晶育成と電子状態 (2013)
  • Author(s): 大貫惇睦, 仲村愛, 平仲裕一, 上門太郎, 竹内徹也, 本多史憲, 松林和幸, 上床美也, 辺土正人, 仲間隆男
  • Organizer: 日本物理学会2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学
  • Year and Date: 2013-09-26