2010 Fiscal Year Annual Research Report
高圧下精密物性測定によるf電子系化合物の量子相転移と超伝導の研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Emergence of Heavy Electrons and Their Ordering |
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21102513
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
小林 達生 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (80205468)
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| Keywords | 重い電子系 / 高圧実験 / 超伝導 / 強磁性 / 価数ゆらぎ |
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| Research Abstract |
本研究ではインデンターセルを用いた各種精密測定の開発を通じて,重い電子系化合物の圧力誘起量子相転移の研究を行うことを目的としている.
1.高圧下ホール効果測定
CeCu2Si2における高圧下での超伝導転移温度Tc増大の機構解明のため,単結晶試料を用いたホール効果の測定を行った.3.5GPaまでの実験に成功し,Tcが上昇し始める3.OGPa以上で,「異常ホール効果」で説明できないホール効果の増大が低温で観測された.Tcが最大となるのは4.0GPaであり,より高圧までの実験が急がれるとともに,このホール効果増大の機構解明が必要である.
2.高圧下比熱・交流帯磁率測定
スクッテルダイト構造をもつSmOs4Sb12ではSmイオンの価数が温度変化を示すことが知られており,磁場に鈍感な重い電子状態との関連が注目されている.高圧下での秩序状態を解明するために,交流帯磁率測定および比熱測定を行った.その結果、両測定で強磁性転移温度の上昇が観測されたが,転移点での交流帯磁率のピークは著しく減少し,一方比熱異常は著しく増大することがわかった.この結果から,高圧下の秩序状態は単純な強磁性秩序ではなく,多重極秩序である可能性が示唆される.
3.高圧下ひずみ測定
強磁性体UIrでは3つの強磁性相FM1-3が存在し,FM3-非磁性転移圧力近傍で超伝導が出現する.これまでの研究で,圧力誘起構造相転移が存在する可能性が指摘されていたため,室温でのひずみと電気抵抗の圧力変化により検証した.その結果,3GPa以下で2つの一次相転移を発見し,3つの相I-IIIが存在することがわかった.III相はFM3と超伝導を示す構造相であるが,静水圧性の良い条件下では低温で不安定でII相に転移することがわかった.超伝導転移にともなうマイスナー効果がわずかしか観測されないことは,この事実に起因するものと考えている.
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