第一原理電子状態計算法を用いた核四重極共鳴周波数成分の解析

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25400342
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 播磨 尚朝 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50211496)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 核四重極共鳴 / 第一原理電子状態計算 / 強相関電子系 / 相転移 / 電場勾配

Outline of Annual Research Achievements

本課題研究の目的は、第一原理電子状態計算の手法を用いて、固体中の原子位置での電場勾配の微視的な起源を明らかにすることを計算手法として確立することにある。電場勾配を与える物理量の成分分析を行うことの利点は、微視的な物理描像が得られるばかりでなく、実験結果との不一致の原因を微視的な視点から明らかにすることで、電場勾配の計算方法の改良にもつながる。
今年度は、成分分析のプログラムを部分的に作成し、電荷分布の変化の微視的な起源と電場勾配の相関に関して新しい知見を得た。SmB6においては、圧力を印可し格子定数が小さくなると同時に4f電子数が少なくなるが、この時にB位置の電場勾配が減少するという実験結果の原因を探るために、格子定数を変化させずに人為的に4f電子位置を変化させてf電子数の減少と電場勾配の相関を見た。確かに、f電子数が減少するとB位置の電場勾配は小さくなるが、その原因は4f電子数の減少によるSm位置からの電場勾配の変化の影響によるものではなく、減少した4f電子がB位置に移動して増えたB位置からの寄与の変化に依る処が多いことが分かった。
また、TaPのTa位置のNQRの実験との比較を通じて、電気八極子相互作用を示唆する結果を得ており、その解析を進めている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の目的である成分分析のプログラムの作成は計画より少し遅れているが、その中で順調に興味深い結果が出ている。一方で、スピン軌道相互作用における相対論的質量補正の効果や、反転対称性のない原子位置における電気八極子相互作用の影響を示唆する結果など、研究当初では予想できなかった重要な進展を見せている。

Strategy for Future Research Activity

現在進行中の成分分析のプログラムを早期に完成させる。これを用いて、SmB6やLaOBiS2系のBi-NQR周波数のF置換依存性などの理由を明らかにする。TaPにおけるTa位置のNQR実験と電場勾配の解析を通じて、高次多極子からの寄与の有無を明確にする。

Causes of Carryover

研究が順調に進んでおり、次年度以降に発表のための旅費や論文経費などとして使用するため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

ドイツとの共同研究の研究打合せや論文掲載料やオープンアクセス料として有効に利用する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] MPI-CPfS Dresden(ドイツ)
  • Country Name: GERMANY
  • Counterpart Institution: MPI-CPfS Dresden
• [Int'l Joint Research] CNRS-Grenoble/CEA-Grenoble(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: CNRS-Grenoble/CEA-Grenoble
• [Journal Article] Site-selective 11B NMR studies on YbAlB4 (2016)
  • Author(s): S Takano, M S Grbic, K Kimura, M Yoshida, M Takigawa, E C T O'Farrell, K Kuga, S Nakatsuji, H Harima
  • Journal Title: Journal of Physics: Conference Series Volume: 683 Pages: 012008-1-6
  • DOI: 10.1088/1742-6596/683/1/012008
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Characteristic Fermi surfaces and charge density wave in SrAl4 and related compounds with the BaAl4-type tetragonal structure (2016)
  • Author(s): A. Nakamura, T. Uejo, H. Harima, S. Araki, T.C. Kobayashi, M. Nakashima, Y. Amako, M. Hedo, T. Nakama, Y. Onuki
  • Journal Title: Journal of Alloys and Compounds Volume: 654 Pages: 290-299
  • DOI: 10.1016/j.jallcom.2015.08.193
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Superconducting and Fermi Surface Properties of Single Crystal Zr2Co (2016)
  • Author(s): A. Teruya, M. Kakihana, T. Takeuchi, D. Aoki, F. Honda, A. Nakamura, Y. Haga, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, H. Harima, M. Hedo, T. Nakama, Y. Onuki
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 85 Pages: 034706-1-10
  • DOI: 10.7566/JPSJ.85.034706
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Characteristic Fermi Surface Properties of V2Ga5, CoGa3, TiGa3, ZrGa3, and ZrAl3 with Different Tetragonal Structures (2015)
  • Author(s): A. Teruya, M. Takeda, A. Nakamura, H. Harima, Y. Haga, K. Uchima, M. Hedo, T. Nakama, Y. Onuki
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 84 Pages: 054703-1-15
  • DOI: 10.7566/JPSJ.84.054703
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 73Ge-Nuclear Magnetic Resonance/Nuclear Quadrupole Resonance Investigation of Magnetic Properties of URhGe (2015)
  • Author(s): H. Kotegawa, K. Fukumoto, T. Toyama, H. Tou, H. Harima, A. Harada, Y.Kitaoka, Y. Haga, E. Yamamoto, Y. Onuki, K. M. Itoh, E. E. Haller
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 84 Pages: 054710-1-7
  • DOI: 10.7566/JPSJ.84.054710
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Split Fermi Surface Properties in Ullmannite NiSbS and PdBiSe with the Cubic Chiral Crystal Structure (2015)
  • Author(s): M. Kakihana, A. Teruya, K. Nishimura, A. Nakamura, T. Takeuchi, Y. Haga, H. Harima, M. Hedo, T. Nakama, Y. Onuki
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 84 Pages: 094711-1-8
  • DOI: 10.7566/JPSJ.84.094711
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Quasi-two-dimensional Fermi surfaces of the heavy-fermion superconductor Ce2PdIn8 (2015)
  • Author(s): K. Gotze, J. Klotz, D. Gnida, H. Harima, D. Aoki, A. Demuer, S. Elgazzar, J. Wosnitza, D. Kaczorowski, I. Sheikin
  • Journal Title: PHYSICAL REVIEW B Volume: 92 Pages: 115141-1-5
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.92.115141
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Transport and Magnetic Properties of EuAl4 and EuGa4 (2015)
  • Author(s): A. Nakamura, T. Uejo, F. Honda, T. Takeuchi, H. Harima, E. Yamamoto, Y. Haga, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, M. Hedo, T. Nakama Y. Onuki
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 84 Pages: 124711-1-9
  • DOI: 10.7566/JPSJ.84.124711
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Fermi Surface Properties Based on the Relativistic Effect in SrBi3 with AuCu3-Type Cubic Structure (2015)
  • Author(s): M. Kakihana, H. Akamine, T. Yara, A. Teruya, A. Nakamura, T. Takeuchi, M. Hedo, T. Nakama, Y Onuki, H. Harima
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 84 Pages: 124702-1-7
  • DOI: 10.7566/JPSJ.84.124702
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Electronic Structures and the Spin-splittings in Ullmannite-type Structure Compounds (2015)
  • Author(s): H. Harima
  • Journal Title: Physics Procedia Volume: 75 Pages: 114-120
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.016
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Studies of 27Al NMR in SrAl4 (2015)
  • Author(s): H. Niki, N. Higa, H. Kuroshima, T. Toji, M. Morishima, M. Minei, M. Yogi, A. Nakamura, M. Hedo, T. Nakama, Y. Onuki, H. Harima
  • Journal Title: Physics Procedia Volume: 75 Pages: 763-770
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.099
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] De Haas-van Alphen Effect and Fermi Surface Properties in Ferromagnet LaCo2P2 and Related Compounds (2015)
  • Author(s): A. Teruya, A. Nakamura, T. Takeuchi, F. Honda, D. Aoki, H. Harima, K. Uchima, M. Hedo, T. Nakama, Y. Onuki
  • Journal Title: Physics Procedia Volume: 75 Pages: 876-883
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.113
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Split Fermi surfaces in chiral cubic ullmannite-type compounds (2016)
  • Author(s): H. Harima
  • Organizer: Asia Pacific Workshop(APW) - CEMS Joint Workshop on “Highlights of modern condensed matter physics”
  • Place of Presentation: Okochi Hall, RIKEN, Wako, (Saitama)
  • Year and Date: 2016-01-25 – 2016-01-27
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] パイライト型CoSe2の電子構造とフェルミ面 (2015)
  • Author(s): 播磨尚朝
  • Organizer: 第15 回琉球物性研究会
  • Place of Presentation: 琉球大学 理系複合棟102 教室
  • Year and Date: 2015-11-28 – 2015-11-28
• [Presentation] The origin of band splitting due to the lack of space inversion symmetry (2015)
  • Author(s): H. Harima
  • Organizer: Toyota RIKEN International Workshop
  • Place of Presentation: Nagoya University (Nagoya)
  • Year and Date: 2015-11-17 – 2015-11-19
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Electronic structures and the spin-splittings in ullmannite-type structure compounds (2015)
  • Author(s): H. Harima
  • Organizer: 20th International Conference on Magnetism
  • Place of Presentation: Palau de Congressos de Catalunya, Barcelona (Spain)
  • Year and Date: 2015-07-05 – 2015-07-10
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] HARIMA's Page
  • URL: http://www2.kobe-u.ac.jp/~hh/