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圧力誘起相転移近傍の臨界現象の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12F02023
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
研究機関東京大学

研究代表者

上床 美也  東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)

研究分担者 CHENG Jinguang  東京大学, 物性研究所, 外国人特別研究員
CHENG Jinguang  東京大学, 物性研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2014年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード高圧力 / 超伝導 / 強相関 / 圧力効果 / CaCu_3Ir_4O_<12> / BaIrO_3 / YFe_4P_12 / PbCrO3
研究実績の概要

本研究では、強相関系物質等における多重極限環境(高圧・低温・高磁場)下での基礎物性研究を行う事を目的とし研究を行った。本年はCrAsにおいて圧力誘起超伝導現象を発見すると共に高圧装置の最適化を行い15GPa程度までの精密物性測定を可能とした。また、その他物質の研究を行った。
反強磁性CrAsの圧力誘起超伝導現象の発見:CrAsは、斜方晶MnP型の結晶構造を有する、反強磁性体(TN=265K)である。実験には、自己フラックス法により作製した良質単結晶試料を用い、電気抵抗、磁化、中性子回折等の諸物性の高圧下測定を極低温まで行った。圧力は、ピストンシリンダー型圧力装置およびキュービック型圧力装置を用いて発生し、その結果、反強磁性秩序は、僅か9 kbar以上で消失しすると共に、低温ではフィラメンタリーな大きい超伝導が観測された。9 kbar以上では、転移幅0.1 K以下のバルク超伝導が観測された。さらに圧力を加えると、4 GPa以上の高圧力下で超伝導は消失する事を発見した。この結果はNature Communication(2014)で発表された。
パームキュービック圧力発生装置における発生圧力の拡張の研究:パームキュービックアンビル圧力装置は、ほとんどの液体圧力媒体が固化する3GPa以上の圧力範囲においても、良好な静水圧を発生出来る優れた小型の装置である。この装置の発生圧力を拡張するため、アンビルトップの大きさを、4 x 4 mm2から2.5 x 2.5 mm2に変更し、最大発生圧力をこれまでの約2倍である16 GPa程度にすることに成功した。この結果は、Review of Scientific Instruments(2014)で発表された。
その他、反強磁性絶縁体PbCrO3の圧力効果の研究やアンチポストペロブスカイト化合物V3PnNx(Pn=P、As)の圧力効果の研究を行った。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Charge disproportionation and the pressure-induced insulator metal transition in cubic perovskite2015

    • 著者名/発表者名
      J. Cheng, K. E. Kweon, S. A. Larregola, Y. Ding, Y. Shirako, L. G. Marshall, Z. -Y. Li, X. Li, A. M. D.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 112 号: 6 ページ: 1670-1674

    • DOI

      10.1073/pnas.1424431112

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Integrated-fin gasket for palm cubic-anvil high pressure apparatus2014

    • 著者名/発表者名
      J. -G. Cheng, K. Matsubayashi, S. Nagasaki, A. Hisada, T. Hirayama, M. Hedo, H. Kagi and Y. Uwatoko
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum.

      巻: 85 号: 9

    • DOI

      10.1063/1.4896473

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Superconductivity in the vicinity of antiferromagnetic order in CrAs2014

    • 著者名/発表者名
      W. Wu, J. Cheng, K. Matsubayashi, P. Kong, F. Lin, C. Jin, N. Wang, Y. Uwatoko and J. Luo
    • 雑誌名

      Nat Comms

      巻: 5 号: 1 ページ: 5508-5508

    • DOI

      10.1038/ncomms6508

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Possible Kondo Physics Near a Metal-Insulator Crossover in the A-site Ordered Perovskite CaCu_3Ir_4O_<12>2013

    • 著者名/発表者名
      J. -G. Cheng, 他7名
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 111 号: 17 ページ: 176403-176403

    • DOI

      10.1103/physrevlett.111.176403

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-pressure synthesis of the BaIrO_3 perovskite : a Pauli paramagnetic metal with a Fermi-liquid ground state2013

    • 著者名/発表者名
      J. -G. Cheng, 他7名
    • 雑誌名

      Physica/Review B

      巻: 88 号: 20 ページ: 205114-205114

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.205114

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure Dependence of the Superconducting Transition Temperature of the Filled Skutterudite YFe_4P_<12>2013

    • 著者名/発表者名
      J. -G. Cheng, 他9名
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 88 号: 2 ページ: 24514-24514

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.024514

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A High-Pressure Stady on the Transition-Metal Pnictide CrAs2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Uwatoko
    • 学会等名
      ACHPR7
    • 発表場所
      Thailand
    • 年月日
      2015-01-16 – 2015-01-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クランプ式キュービックアンビル圧力発生装置の開発2014

    • 著者名/発表者名
      Cheng Jinguang
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Pressure dependence of the superconducting transition temperature of the filled skutterudite YFe_4P_<12>2013

    • 著者名/発表者名
      Cheng Jinguang
    • 学会等名
      高圧討論会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県)
    • 年月日
      2013-11-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 軌道揺らぎによる量子臨界性と重い電子超伝導2013

    • 著者名/発表者名
      上床 美也
    • 学会等名
      日本物理学会 2013秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンバス(徳島県)
    • 年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Weak Ferromagnetism in the Orthorhombic Perovskites SrIr_8Sn_<0、2>O_32013

    • 著者名/発表者名
      Cheng Jinguang
    • 学会等名
      SCES'2013
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2013-08-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High-Pressure Sequence of Ba_3NiSb_2O_9 Structural Phases : New S=1 Quantum Spin Liquids Based on Ni^<2+>2013

    • 著者名/発表者名
      J. G. Cheng, G. Li, L. Balicas, J. S. Zhou, J. B. Goodenough, C. K. Xu, H. D. Zhou, Y. Uwatoko
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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