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圧力下でのドハース効果観測装置の開発と量子相転移におけるフェルミ面の研究

研究課題

研究課題/領域番号 11740203
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関大阪大学

研究代表者

摂待 力生  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00251041)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードドハース・ファンアルフェン効果 / 強相関電子系 / 圧力 / フェルミ面 / 重い電子系 / ドハースファンアルフェン効果 / 希土類化合物 / 単結晶育成
研究概要

磁気秩序を示すセリウム化合物あるいはウラン化合物に圧力を加えると,磁気秩序相が抑制されるとともに,重い電子状態が発達し,さらには磁気秩序相から重い電子状態への量子状態の変化、すなわち量子相転移の臨界近傍で超伝導状態が現われることが見い出された.本研究では,これらの物質がどのようにして磁気秩序状態から圧力誘起の重い電子状態に移り変わるのかを明らかにするため,まず加圧下でドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果を観測する装置を開発した.
前年度の研究成果として、反強磁性体CeRh_2Si_2の純良な単結晶を育成し、この物質において単結晶として初めて加圧下の超伝導の観測に成功した。これまで、この物質では多結晶でのみ超伝導が報告されていたが、本研究により、超伝導下部臨界磁場H_<C2>の異方性の研究や、量子臨界点近傍のフェルミ面の変化の様子を調べることが可能となった。今年度はCeRh_2Si_2に圧力を加えて,ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果を観測した.その結果、磁気秩序が低温まで生じない臨界状態付近では,重い電子状態が形成され,伝導電子の有効質量が磁気秩序状態に比べて重くなっていることを見いだした.
また、最近UGe_2やCeRhIn_5においては、1.5〜2.5GPa近傍の圧力で超伝導転移が報告されている。そこで、これらの物質のdHvA効果の観測をめざし、これまで申請者らが開発してきた圧力セルの限界圧力1.5GPaよりさらに高圧でdHvA効果を観測するための圧力セルの開発を行った。これまでの圧力セルの原料はBeCuを原料としていたが、本研究ではCoを含むMP35Nとよばれる材料を用いて製作を行った。この材料はBeCuにくらべ1.5倍ほど硬く、製作は困難を伴ったが、完成にこぎつけた。今後、この圧力セルを用いての実験を継続していく予定である。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] S.Araki et al.: "De Haas-van Alphen effect in CeNi under pressure"Physica B. 281 & 282. 736-737 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.Settai et al.: "Cylindiral Fermi surfaces in rare-earth and actinide compounds"Physica B. 281 & 282. 758-760 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.Settai et al.: "Crlindrical Fermi Surfaces in Earth and Actinide Compounds"Physica B. (in printing).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Araki et al.: "De Haas-van Alphen Effect in CeNi under Pressure"Physica B. (in printing).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takayanagi et al.: "Pressure Effect on the Cooperative Jahn-Teller Transition in PrCu_2"Physica B. (in printing).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hanemoto et al.: "Metamagnetic Transitions of CeRh_2Si_2 under High Fields and High Pressures at Various Temperatures"Physica B. (in printing).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2020-05-15  

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