2016 Fiscal Year Annual Research Report
Multipole-driven phenomena of strongly correlated electronic states in non-Kramers systems
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26707017
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
鬼丸 孝博 広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (50444708)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | Quadrupole / Superconductivity / Non-Fermi liquid / Heavy fermion / Kondo effect |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の対象物質である非クラマース系PrIr2Zn20の反強四極子秩序の秩序変数を微視的に同定した。前年度に行った磁場[110]方向に引き続き、今年度は磁場[100]方向における中性子回折実験をフランスのレオン・ブリルアン研究所にて行った。これらの結果から磁場誘起の反強磁性構造を明らかにし、主要な秩序変数が四極子のO22であると結論付けた。
PrIr2Zn20の非フェルミ液体状態について、Znサイトの元素置換効果を調べた。これまで、Ga置換による化学圧力効果により、非フェルミ液体状態の特性温度が上昇することを明らかにした。今回、Cd置換による負の化学的圧力効果により、特性温度が下がることを見出した。この結果は、非フェルミ液体的挙動が、元素置換による非磁性基底二重項の分裂よりも、c-f混成の強度に依存しており、四極子と伝導電子の強い相互作用に起因することを強く示唆する。また、熱膨張と磁歪の測定をアウグスブルグ大学で行い、四極子秩序が消失する磁場[100]方向の5T付近で大きな異常があることを見出した。熱電能や弾性定数の異常ともよく対応することから、四極子と伝導電子の相互作用による格子異常が発現したと考えられる。
一方、PrIr2Zn20のPr希薄系においては、Pr組成が薄くなるとともに単サイトの非フェルミ液体的挙動が生じることを、比熱と電気抵抗の測定から明らかにした。それぞれの温度依存性が単サイトの四極子近藤効果の理論モデルとよく符合することから、四極子と伝導電子の強い相互作用の存在を示唆する。
これまでの非クラマースPr1-2-20系に関する実験結果を系統的にまとめ、関連する理論モデルによる解釈を含めた論文がJ. Phys. Soc. Jpn.に招待レビュー論文として掲載された。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Structural, Magnetic, and Superconducting Properties of Caged Compounds ROs2Zn20 (R = La, Ce, Pr, and Nd)2017
Author(s)
K. Wakiya, T. Onimaru, K. T. Matsumoto, Y. Yamane, N. Nagasawa, K. Umeo, S. Kittaka, T. Sakakibara, Y. Matsushita, and T. Takabatake
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Journal Title
J. Phys. Soc. Jpn.
Volume: 86
Pages: 034707-1-6
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Anisotropic B-T Phase Diagram of Non-Kramers System PrRh2Zn202017
Author(s)
T. Yoshida, Y. Machida, K. Izawa, Y. Shimada, N. Nagasawa, T. Onimaru, T. Takabatake, A. Gourgout, A. Pourret, G. Knebel, and J.-P. Brison
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Journal Title
J. Phys. Soc. Jpn.
Volume: 86
Pages: 044711-1-10
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Quadrupole-Driven Non-Fermi Liquid and Magnetic-Field Induced Heavy Fermion States in a Non-Kramers Doublet System2016
Author(s)
T. Onimaru, K. Izawa, K. T. Matsumoto, T. Yoshida, Y. Machida, T. Ikeura, K. Wakiya, K. Umeo, S. Kittaka, K. Araki, T. Sakakibara, and T. Takabatake
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 94
Pages: 075134-1-8
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 強相関立方晶Pr化合物における4f基底状態を反映した角度分解内殻光電子スペクトル線二色性の観測2017
Author(s)
濵本諭, 藤岡修平, 金井惟奈, 山神光平, 中谷泰博, 藤原秀紀, 木須孝幸, 東谷篤志, 山崎篤志, 門野利治, 今田真, 田中新, 玉作賢治, 矢橋牧名, 石川哲也, 松本圭介, 鬼丸孝博, 高畠敏郎, 関山明
Organizer
日本物理学会2017年春季大会
Place of Presentation
大阪大学 豊中キャンパス
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] PrT2Zn20(T=Ir, Rh)のパルス強磁場中磁気抵抗測定2016
Author(s)
三田村裕幸, E. Kampert, T. Foerster, K. Goetze, S. Zherlitsyin, J. Wosnitza, 榊原俊郎, 脇舎和平, 松本圭介, 鬼丸孝博, 高畠敏郎
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学 角間キャンパス
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
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[Presentation] 四極子秩序をもつPrPb3の高圧物性2016
Author(s)
郷地順, 石垣賢卯, Bosen Wang, 上床美也, 狩野みか, 鬼丸孝博, 鈴木博之, 榊原俊郎
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学 角間キャンパス
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
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