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圧力下極低温測定で明らかにする強磁性量子臨界点近傍の磁気状態

研究課題

研究課題/領域番号 13J02003
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
研究機関神戸大学

研究代表者

北川 俊作  神戸大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード圧力下測定 / 超伝導 / NMR / 電気抵抗測定 / 量子臨界現
研究概要

1. 重い電子系強磁性体CeRuPOの圧力効果を検証
CeRuPOは重い電子系において珍しい強磁性体であり、強磁性の量子臨界現象を調べるのに絶好の物質と考えられる。そこで、我々は電気抵抗、NMRを用いてCeRuPOにおける強磁性が圧力下でどう変化するかを調べた。実験の結果、CeRuPOにおける強磁性は1GPa以上で反強磁性へと一次転移的に変化し、その反強磁性は2.7GPa程度で消失することが分かった。また、反強磁性を示す圧力領域でも強磁性的な相関が強く残っていることも明らかにした。CeRuPOでは強磁性的な相関と反強磁性的な相関が拮抗しており、これらの相関によって多彩な基底状態が生み出されていると考えられる。
2. 天然鉱物AuTe_2において圧力誘起超伝導を発見
AuTe_2はカラベラス鉱と呼ばれる天然に存在する鉱物でひずみのある単斜晶の結晶構造をしている。過去の研究からAuTe_2は圧力をかけると結晶構造がひずみのとれた三方晶に変化することが報告されている。さらに最近、岡山大学の野原グループによってAuサイトにPtを部分置換することによって構造がひずみのある単斜晶から三方晶に変化し超伝導が発現することが報告された。そこで我々はAuTe_2が高圧下でも超伝導になることを期待して圧力を加えた状態で電気抵抗と交流磁化率の測定を行った。実験の結果、我々はAuTe_2が高圧下で三方晶になると超伝導になることを発見した。また、理論計算を行うことでAuTe_2の超伝導には結晶構造のひずみがとれることが大事である可能性を指摘した。今回の発見はAuTe_2のような天然に存在する単純な組成の物質でも外力を加えることで超伝導になることを示すことで、まだ世の中には我々の知らない超伝導体が数多く存在していることを知覚させる結果となっている。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Relationship between Superconductivity and Antiferromagnetism in LaFe (AS_<1-x>P_x) O Revealed by ^<31>P-NMR2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kitagawa, et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 2 ページ: 23707-23707

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.023707

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Normal-state spin dynamics in the iron-pnictide superconductors BaFe_2 (A_S<1-x>P_x)_2 and Ba (Fe_<1-x>Co_x)_2AS_2 probed with NMR measurements2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakai, et aL.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 87 号: 17 ページ: 174507-174507

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.174507

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-Induced Superconductivity in Mineral Calaverite AuTe_22013

    • 著者名/発表者名
      S. Kitagawa, et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 82 号: 11 ページ: 113704-113704

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.113704

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-Thmperature-Magnetic Field Phase Diagram of Ferromagnetic Kondo Lattice CeRuPO2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kotegawa, et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 82 号: 12 ページ: 123711-123711

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.123711

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ^<31>P-NMRでみる重い電子系強磁性体CeRuPOにおける磁気ゆらぎの圧力変化2014

    • 著者名/発表者名
      北川 俊作
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2014-03-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Physical properties on two new superconductors in d-electron system : BaTi_2Sb_2O and AuTe_22013

    • 著者名/発表者名
      北川 俊作
    • 学会等名
      International workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2013 (NS2-2013)
    • 発表場所
      品川グランドホール
    • 年月日
      2013-11-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 重い電子系強磁性体CeRuPOにおける圧力下^<31>P-NMR2013

    • 著者名/発表者名
      北川俊作
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] AuTe_2における圧力誘起構造相転移と超伝導2013

    • 著者名/発表者名
      北川 俊作
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Novel ferromagnetic quantum criticality on two dimensional heavy fermion Ce (Ru_<1-x>Fe_x) PO2013

    • 著者名/発表者名
      北川 俊作
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electrons Systems 2013 (SCES 2013)
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2013-08-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ferromagnetic QCP induced by tuning the magnetic dimensionality in Ce (Ru_<1-x>Fe_x) PO2013

    • 著者名/発表者名
      北川 俊作
    • 学会等名
      IMR ASRC 4th REIMEI International Workshop
    • 発表場所
      茨城量子ビーム研究センター
    • 年月日
      2013-08-01
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://www.phys.sci.kobe-u.ac.jp/~wdweb/Tou_top.html;

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.Pbys.sci.kobe-u.ac.jp/~wdweb/kitagawa/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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