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2012 Fiscal Year Annual Research Report

極低温共鳴X線回折と完全偏光解析による磁場誘起多極子秩序の研究

Research Project

Project/Area Number 24340087
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

松村 武  広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 准教授 (00312546)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 稲見 俊哉  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (30354989)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords強相関電子系 / 磁性 / 低温物性 / 多極子秩序 / 共鳴X線回折
Research Abstract

f電子系化合物で発生する多彩な電子秩序相の起源となっている高次多極子の秩序構造を,極低温磁場中共鳴X線回折から明らかにするため,本年度は完全直線偏光解析に必要となる入射X線偏光制御システムの高度化を行った。これにより,従来までのCe,Pr,Ndに加えて,Dyまでの吸収端での実験ができるようになった。これを用い,まず,多極子秩序の可能性が指摘されているPrPd3S4とDyPd3S4について詳細な実験を行い,PrPd3S4ではH//[110]の磁場中で四極子が大きく誘起されるが,相互作用は弱く,基本的には双極子秩序と考えられるのではないかとの結論に至った。DyPd3S4では,強い多極子相互作用を反映して,干渉効果を含んだ複雑な磁場効果が観測され,秩序状態の詳しい様子を明らかにすることができた。また,CeTeでは0.3muBという小さな双極子モーメントによる反強磁性の信号の観測にも成功した。新しい物質への展開として,未解明の磁場誘起秩序相が多くの研究者の興味を引いているCeOs4Sb12,同じく磁場誘起四極子秩序と考えられるCe3Pd20Si6についても,秩序状態からの信号を観測すべく実験を行ったが,信号を観測することはできなかった。恐らく信号強度が弱すぎて観測にかからなかったものと思われる。
CeTeについては,磁場誘起相が四極子秩序相であると予想され,それを観測するための磁場中実験を行ったが,試料表面の条件を整えることができず,観測成功には至らなかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実験システムとしては極めて順調に稼働しており,十分なスペックを発揮できている。本年度は,観測の予想がたたない挑戦的物質にも挑戦したため,信号不検出に終わった実験もあるが,不検出というのも一つの知見である。その他の物質では着実に観測結果が積み重ねられている。

Strategy for Future Research Activity

これまで着実に成果を出してきた物質については,未解決のまま残されている重要問題を詳しく調べ,本年度失敗に終わった実験については,試料表面処理などの条件を変え,引き続き観測に挑戦してゆく。

  • Research Products

    (14 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Resonant x-ray scattering experiments on the ordering of electronic degrees of freedom2013

    • Author(s)
      T. Matsumura
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 82 Pages: 021007-1-18

    • DOI

      10.7566/JPSJ.82.021007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Double phase-plate setup for chromatic aberration compensation for resonant x-ray diffraction experiments2013

    • Author(s)
      T. Inami
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 425 Pages: 132011-1-5

    • DOI

      10.1088/1742-6596/425/13/132011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Antiferroquadrupole order and magnetic field induced oclupole in CeB62012

    • Author(s)
      T. Matsumura
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 85 Pages: 174417-1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.85.174417

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Resonant X-Ray Diffraction Study of Multipole Ordering in the Ferroma gnetic Compound CePd3S42012

    • Author(s)
      S. Michimura
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 81 Pages: 044711-1-5

    • DOI

      10.1143/JPSJ.81.044711

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New type of the domain-redistribution at low magnetid fields in phase II of CeB62012

    • Author(s)
      K. Kunimori
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 81 Pages: 104706-1-6

    • DOI

      10.1143/JPSJ.81.104706

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 磁場中共鳴X線回折による希土類化合物DyPd3S4の多極子秩序研究2013

    • Author(s)
      道村真司
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学東広島キャンパス
    • Year and Date
      2013-03-29
  • [Presentation] 電気抵抗測定によるCeTeの圧力誘起秩序相の研究2013

    • Author(s)
      林佑弥
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学東広島キャンパス
    • Year and Date
      2013-03-29
  • [Presentation] ceOs4Sb12の磁場誘起相における共鳴X線回折2013

    • Author(s)
      松村武
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学東広島キャンパス
    • Year and Date
      2013-03-27
  • [Presentation] Study oF f-electron multipole orderings and hidden interactions by resonant x-ray diffraction in magnetic fields2013

    • Author(s)
      T. Matsumura
    • Organizer
      JAEA Synchrotron Radiation Research Symposium "Magnetism in Quantum Beam Science"
    • Place of Presentation
      Spring-8(招待講演)
    • Year and Date
      2013-03-12
  • [Presentation] X線回折によるRA13C3(R-Yb, Lu, Er, Dy, Tm)における構造相転移の観測2012

    • Author(s)
      林佑弥
    • 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] PrPd3S4の多極子秩序相における磁場中共鴫X線回折2012

    • Author(s)
      松村武
    • 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
      2012-09-19
  • [Presentation] 偏光制御による多極子秩序物質CePd3S4の磁場中共鳴X線散乱実験2012

    • Author(s)
      道村真司
    • 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
      2012-09-19
  • [Presentation] CeB6のIII'-II相転移とII相低磁場のドメイン再分布2012

    • Author(s)
      國森敬介
    • 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
      2012-09-19
  • [Remarks]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/tmatsu/LTRXS/Welcome.html

URL: 

Published: 2014-07-16  

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