極低温,超高圧下における高感度磁化測定

• 研究課題/領域番号: 02554008
• 研究種目: 試験研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体物性
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 天谷 喜一 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (80029503)
• 研究分担者: 石塚 守 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (30184542) ; 那須 三郎 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (00030057) ; 小野寺 昭史 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (20029523) ; 遠藤 将一 大阪大学, 極限物質センター, 教授 (10001843)
• 研究期間 (年度): 1990 – 1992
• 研究課題ステータス: 完了 (1992年度)
• 配分額: 12,300千円 (直接経費: 12,300千円); 1992年度: 300千円 (直接経費: 300千円); 1991年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円); 1990年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
• キーワード: 極低温超高圧 / 高感度磁化測定 / 圧力誘起相転移 / 静水圧限界

研究概要

本年度における研究実積は以下の通りである。
1.50万気圧以上の超高圧下,50mK以下の極低温迄物質を冷却する。
2.上記の複合極端条件下において、物質の磁性を高感度に測定する新しい方法を確立する。
3.同様に、電気抵抗測定技術を確立する。
4.以上の技術開発の成果を物性測定に適用し、物性の新しい側面を発見する。
等の目標を達成した。具体的な内容を以下に記す。
1.60万気圧の超高圧を発生可能な非磁性小型ダイヤモンドアンビルセルを開発し、かつこの圧力セルを50mKの極低温に迄冷却する技術を確立した。(天谷.遠藤.小野寺)温度上昇・下降の過程でのダイヤの破壊防止が課題として残った。2.従来の直流法磁化検出技術を確立し、更に検出コイルを圧電素子を用いて振動させた交流法磁化検出法を高感度磁束計SQUIDに組み合わせた微分磁化測定技術を確立した。又、常伝導線の検出コイルを用いた通常の交流法磁化率測定にも成功し、強磁場下での磁気測定も可能とした。3.高圧下試料の電気抵抗測定法としてガスケットを分割した2端子測定法に代えて、ピンホールガスケット内試料の4端子電気抵抗測定に成功、測定圧力限界を60万気圧迄延ばした。更にダイヤの圧力発生面に直接リソグラフ加工を行い、100万気圧以上の超高圧下電気的測定を目指している。4.具体的な物性測定例として、圧力下固体ヨウ素の単原子金属相における圧力誘起超伝導の発現観測に成功した。超伝導転移温度は28万気圧下でTc=1.25Kであった。Tcの外部磁場依存性、圧力依存性が調べられた、結果の一部は公表した。現在、ヨウ素の更に高い圧力相での超伝導探索を行っている。