2015 Fiscal Year Annual Research Report
アクチノイド化合物の新奇強磁性超伝導の探索と磁場誘起現象
Project/Area Number |
25247055
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
青木 大 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30359541)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本多 史憲 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (90391268)
本間 佳哉 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00260448)
李 徳新 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40281985)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | 強磁性 / 超伝導 / ウラン化合物 |
Outline of Annual Research Achievements |
強磁性と超伝導は、通常は共存することができない。強磁性には強い内部磁場が働いており、超伝導電子対を破壊してしまうからである。理論的には、強磁性量子臨界点近傍で、スピン三重項による超伝導が予想されていたが、近年まで実験で明らかになった例はなかった。ウラン化合物であるUGe2で強磁性と超伝導の共存が初めて発見されて以降、これまでにURhGe、UCoGeの強磁性超伝導が発見されている。いずれもウラン化合物であり、5f電子系物質がきわめて興味深い物質群であることを示している。これら強磁性超伝導体の最も特徴的な性質は、高い超伝導上部臨界磁場Hc2である。本研究では、強磁性超伝導の性質を精密物性測定から明らかにすること、また高いHc2を含む磁場誘起現象を実験的に明らかにすることを目的として研究をすすめた。 本年度は、磁場あるいは圧力で誘起されたフェルミ面の不安定性とリフシッツ転移を、熱電能、磁気抵抗、ホール効果、ドハース・ファンアルフェン効果など、極限環境下における多数の実験手段を用いて多角的に研究をすすめた。その結果、URhGeにおいては磁場誘起超伝導を引き起こす要因となっているスピン再配列近傍でフェルミ面が大きく変わること、また弱い一次の転移が起きていることが明らかになった。また、UCoGeにおいては強磁性が抑制される臨界圧近傍でやはりフェルミ面の再構築が起きていることが分かった。強磁性超伝導体の特異な磁場誘起現象は、スピンゆらぎだけでなくフェルミ面のゆらぎも重要な役割を果たしていることが分かった。
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Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(22 results)
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[Journal Article] Properties and Collapse of the Ferromagnetism in UCo1-xRuxAl Studied in Single Crystals2016
Author(s)
Pospisil, Jiri Opletal, Petr Valiska, Michal Tokunaga, Yo Stunault, Anne Haga, Yoshinori Tateiwa, Naoyuki Gillon, Beatrice Honda, Fuminori Yamamura, Tomoo Niznansky, Vojtech Yamamoto, Etsuji Aoki, Dai
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Journal Title
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
Volume: 85
Pages: 034710-1-10
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Superconducting and Fermi Surface Properties of Single Crystal Zr2Co2016
Author(s)
Teruya, Atsushi Kakihana, Masashi Takeuchi, Tetsuya Aoki, Dai Honda, Fuminori Nakamura, Ai Haga, Yoshinori Matsubayashi, Kazuyuki Uwatoko, Yoshiya Harima, Hisatomo Hedo, Masato Nakama, Takao Onuki, Yoshichika
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Journal Title
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
Volume: 85
Pages: 034706-1-10
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Thermoelectric power quantum oscillations in the ferromagnet UGe22016
Author(s)
A. Palacio Morales, A. Pourret, G. Knebel, G. Bastien, V. Taufour, D. Aoki, H. Yamagami, and J. FlouquetA. Palacio Morales, A. Pourret, G. Knebel, G. Bastien, V. Taufour, D. Aoki, H. Yamagami, and J. Flouquet
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 93
Pages: 155120-1-11
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Lattice dynamics of the heavy-fermion compound URu2Si22015
Author(s)
J. Buhot, M. A. Measson, Y. Gallais, M. Cazayous, A. Sacuto, F. Bourdarot, S. Raymond, G. Lapertot, D. Aoki, L. P. Regnault, A. Ivanov, P. Piekarz, K. Parlinski, D. Legut, C. C. Homes, P. Lejay, R. P. S. M. Lobo
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 91
Pages: 035129-1-13
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Pressure-Temperature-Field Phase Diagram in the Ferromagnet U3P42015
Author(s)
Araki, Shingo Hayashida, Minami Nishiumi, Naoto Manabe, Hiroki Ikeda, Yoichi Kobayashi, Tatsuo C. Murata, Keizo Inada, Yoshihiko Wisniewski, Piotr Aoki, Dai Onuki, Yoshichika Yamamoto, Etsuji Haga, Yoshinori
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Journal Title
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
Volume: 84
Pages: 024705-1-8
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Reentrant Superconductivity Driven by Quantum Tricritical Fluctuations in URhGe: Evidence from Co-59 NMR in URh0.9Co0.1Ge2015
Author(s)
Tokunaga, Y. Aoki, D. Mayaffre, H. Kraemer, S. Julien, M. -H. Berthier, C. Horvatic, M. Sakai, H. Kambe, S. Araki, S.
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Journal Title
PHYSICAL REVIEW LETTERS
Volume: 114
Pages: 216401-1-5
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Quasi-two-dimensional Fermi surfaces of the heavy-fermion superconductor Ce2PdIn82015
Author(s)
Goetze, K. Klotz, J. Gnida, D. Harima, H. Aoki, D. Demuer, A. Elgazzar, S. Wosnitza, J. Kaczorowski, D. Sheikin, I.
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Journal Title
PHYSICAL REVIEW B
Volume: 92
Pages: 115141-1-5
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Metamagnetism in heavy fermion systems2015
Author(s)
G. Knebel, A. Pourret, D. Aoki, T. Combier, A. Palacio Morales, G. Lapertot, T. D. Matsuda, J. Flouquet
Organizer
20th International Conference on Magnetism 2015
Place of Presentation
Barcelona, Spain
Year and Date
2015-07-05 – 2015-07-10
Int'l Joint Research