2015 Fiscal Year Research-status Report
反強磁性と共存する超伝導相の描像―フェルミ面測定からのアプローチ
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26400345
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
木村 憲彰 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30292311)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 反強磁性 / 重い電子系 / 超伝導 / フェルミ面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は、磁性と超伝導を担うフェルミ面の軌道を同定するために、昨年度までに得られた温度‐圧力‐磁場相図をもとに、圧力下におけるドハース・ファンアルフェン効果の測定を行った。
実験を行うにあたり、狭い試料空間内で効率的にドハース信号を検出すべく、ピックアップコイルの最適化を行った。従来のピックアップコイルは内巻層と外巻層からなるタイプで、試料空間の径に制約のある圧力セル内では信号検出の効率が良いとは言えず、試料の体積も十分に確保できていなかった。そこで、コイルを上下に配置することによって、信号検出の効率をあげ、同時に試料体積を十分確保するよう設計を変更した。いくつかの試作の中から最適なものを決定し、これまでより数倍の信号強度を得ることに成功した。
新しいコイルを用いて、CeRhSi3の圧力下のドハース・ファンアルフェン効果の測定を行った結果、少なくとも2つのドハース信号を検出し、いずれの信号も、その周波数、有効質量が磁気秩序の有無と相関がないことを明らかにした。この結果は、磁性の消失とともにフェルミ面の相転移が起こるとする、いわゆるKondo Breakdownのシナリオとは相いれないことが分かった。一方で、超伝導との相関については、超伝導転移に伴うバックグラウンドの大きな変化に信号が覆い隠されてしまい、十分な解析ができなかった。
なお、昨年度新たに見出した、試料整形時に入り込む局所ひずみに誘起される超伝導は、より実験結果の信頼性を高めるために、検証実験を行った。すなわち、アニールによってひずみを除去して超伝導が抑制されるのを確認した後、再度表面を研磨し測定、再び超伝導が現れることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では、CeRhSi3の磁気抵抗を行う予定であったが、本研究の核心部分であるフェルミ面の検出ができるかどうかを事前に確認する必要があった。これまでの検出方法に改良を加え、考察をおこなうのに十分な結果を得られたことは、本研究にとって重要な成果であるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、CeIrSi3のドハース・ファンアルフェン効果、CeRhSi3の磁気抵抗の測定を行い、フェルミ面の圧力依存性、磁場依存性を明らかにする。超伝導相におけるフェルミ面は、試料方向をｃ軸方向に適度に傾け、臨界磁場を高磁場側にシフトさせることによって、検出可能となると予想される。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額は液体ヘリウム料金の端数によるものである。液体ヘリウムは予定使用量と実使用量が必ずしも一致しないため、このような端数が生じてしまう。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額はそのまま、次年度の液体ヘリウムの使用料として使う予定である。
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[Journal Article] Quantum critical point and unusual phase diagram in the itinerant-electron metamagnet UCoAl2015
Author(s)
N. Kimura, N. Kabeya, H. Aoki, K. Ohyama, M. Maeda, H. Fujii, M. Kogure, T. Asai, T. Komatsubara, T. Yamamura, I. Satoh
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 92
Pages: 034106-1-9
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Quantum Critical Point of UCoAl determined by AC Magnetic Susceptibility2015
Author(s)
N. Kimura, N. Kabeya, K. Ohyama, M. Maeda, H. Fujii, M. Kogure, T. Asai, H. Aoki, T. Komatsubara, T. Yamamura, I. Satoh
Organizer
International Conference on Magnetism 2015
Place of Presentation
Palau de Congressos de Catalunya, Barcelona, Spain
Year and Date
2015-07-09
Int'l Joint Research
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[Presentation] Fermi Surface properties in impurity kondo effect : Quantum oscillation study on CexLa1-xRu2Si2 and UxTh1-xRu2Si22015
Author(s)
Y. Matsumoto, Y. Haga, N. Tateiwa, N. Kimura, H. Aoki, E. Yamamoto, S. Ohara, Z. Fisk, H. Yamagami
Organizer
International Conference on Magnetism 2015
Place of Presentation
Palau de Congressos de Catalunya, Barcelona, Spain
Year and Date
2015-07-07
Int'l Joint Research
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