2023 Fiscal Year Annual Research Report
超音波による準結晶と近似結晶における電子格子物性の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Hypermaterials: Inovation of materials scinece in hyper space |
|---|
| Project/Area Number |
22H04586
|
|---|
| Research Institution | Niigata University |
|---|
Principal Investigator |
根本 祐一 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10303174)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 準結晶 / 超音波 / 電荷揺らぎ / 電子格子相互作用 / 強相関電子系 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
Au-Al-Yb系準結晶および1/1近似結晶は，Tsai型クラスターを基本構造とし，Ybの価数・磁気揺らぎが相まって量子臨界性の起源となる。電子格子結合は電子間の相互作用をもたらし，磁気秩序や四極子秩序，さらには超伝導発現の舞台ともなる。準結晶では周期構造をもたないため，どのような機構により相互作用が記述され，多様な物性が発現するのかが学術的な問いである。そのため，典型的な試料を用いた超音波実験により，弾性定数の温度・磁場・圧力依存性の詳細な検討を進めた。1/1近似結晶で見出された縦波弾性定数CLと横波弾性定数CTの室温付近からの顕著な低温ソフト化について，磁場中の実験結果と合わせて，局在電子描像すなわち結晶場準位を仮定した解析を行い，室温から20Kまでの振る舞いを再現した。また，基本的に準結晶での解析にも局在電子描像が適用可能であることを示した。近似結晶における全対称表現の体積弾性率CBのソフト化は顕著な静水圧効果を示し，圧力下でソフト化が増大する結果を得た。準結晶では，近似結晶よりも小さなソフト化を観測した。静水圧効果は現在も検討中だが，CLに明瞭なソフト化が圧力下で現れ，本系における電子状態を解明する重要な結果となった。一方で，ヘリウム温度以下で見出された温度の対数に比例するソフト化は，高温側で観測した結晶場効果とは異なり，電荷揺らぎによる量子トンネル効果を反映していると考えられる。極低温においても，静水圧効果が顕著に生じソフト化は増強した。本研究において準結晶や近似結晶においても周期系で確立された四極子や16極子感受率として記述される有効な相互作用をもつことが明らかとなった。一方で，電荷揺らぎによるソフト化の微視的記述には課題を残している。極低温での最終的な基底状態の解明に向けて継続した超音波実験が必要である。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Elastic properties of Au-Al-R (R=Yb, Lu) quasicrystals and 1/1 approximants2023
Author(s)
Yuichi Nemoto, Yuma Kobayashi, Shuntaro Takada, Mitsuhiro Akatsu, Kyoma Yokoo, Kazuhiko Deguchi, Noriaki K. Sato
Organizer
International conference on complex orders in condensed matter: aperiodic order, local order, electronic order, hidden order
Int'l Joint Research
