超強磁場下におけるCe化合物の圧力誘起価数転移の探索と軌道効果の研究

• 研究課題/領域番号: 15K05146
• 研究種目: 基盤研究(Ｃ)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 藤原 賢二 島根大学, 総合理工学研究科, 教授 (50238630)
• 研究期間 (年度): 2015-10-21 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 超伝導 / 重い電子系 / 圧力効果 / 強磁場 / 核磁気共鳴 / 高圧 / NMR / 価数揺らぎ / 磁場誘起転移 / 強磁場誘起価数転移

研究成果の概要

重い電子系CeCu2Si2のCu核のNMRを高圧・強磁場下で遂行した。5.4～7.0 GPaの圧力、7～22Tの強磁場下で、Cu位置の電場勾配からCeの価数状態を、ナイトシフト(K)、核磁気緩和時間(T1)からスピン状態を調べた。5GPa以上では電場勾配、K、T1が同一の温度(T*)で減少することが明らかとなった。これは、電場勾配の変化を伴うクロスオーバーが起こっていることを示している。T*は、加圧により5.4GPaの20Kから7GPaの50Kまで単調に増大することが分かった。さらに、T*の磁場依存性は7～22Tの範囲で見られないことから、磁場誘起の価数転移の可能性は低いことも分かった。

研究成果

• [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)
• [国際共同研究] Max Planck Institute(Germany)
• [国際共同研究] Max Planck Institutes(Germany)
• [雑誌論文] Point-Contact Spectroscopy of Heavy Fermion Compounds CeCu6 and CeAl3 in Mangetic Field (2015)
  • 著者名/発表者名: G. Motoyama, S. Ogawa, K. Matsubayashi, K. Fujiwara, K. MIyoshi, S. Nishigori, T. Mutou, A. Yamaguchi, A. Sumiyama, Y. Uwatoko
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 75 ページ: 296-302
  • DOI: 10.1016/j.phpro.2015.12.035
  • 査読あり
• [学会発表] NMR Study of CeCu2Si2 under High Field and Pressure (2018)
  • 著者名/発表者名: Kenji Fujiwara, Tatsuo C. Kobayashi, Kentaro Kitagawa, Michihiro Hirata, Takahiko Sasaki, Hisashi Kotegawa, Hideki Tou, Takayuki Goto, Silvia Seiro, Christoph Geibel, Frank Steglich
  • 学会等名: J-Physics Annual Meeting FY2017
• [学会発表] NMR study of CeCu2Si2 under high field and pressure (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenji FUJIWARA, Yuuya TAKAMATSU, Yuuki SUWADA, Tatsuo C. KOBAYASHI, Takahiko SASAKI, Takayuki GOTO, Silvia SEIRO, Christoph GEIBEL, Frank STEGLICH
  • 学会等名: Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 国際学会
• [学会発表] CeCu2Si2の高圧・強磁場領域のCu-NMR (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原賢二, 高松祐弥, 本山岳, 三好清貴, 小林達生, 北川健太郎, 佐々木孝彦, 後藤貴行, 小手川恒, 藤秀樹, S. Seiro, C. Geibel, F. Steglich
  • 学会等名: 日本物理学会 2017年秋季大会
• [学会発表] 高圧・強磁場下におけるCe化合物のNM (2017)
  • 著者名/発表者名: 大谷篤, 藤原賢二, 本山岳, 三好清貴, 西郡至誠
  • 学会等名: 日本物理学会 2017年秋季大会
• [学会発表] 新奇重い電子系化合物Ce3TiBi5の圧力下電気抵抗測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 本山岳, 瀬崎真澄, 郷地順, 三好清貴, 西郡至誠, 武藤哲也, 藤原賢二, 上床美也
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] CeCu2Si2の強磁場・高圧下における価数状態の研究-III (2017)
  • 著者名/発表者名: 高松祐弥, 藤原賢二, 須和田裕貴, 本山岳, 三好清貴, 小林達生, 北川健太郎, 佐々木孝彦, 後藤貴行, S. Seiro, C. Geibel, F. Steglich
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] CeCu2Si2の強磁場・高圧下における価数状態の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤原賢二，須和田裕貴，本山岳，三好清貴，小林達生，北川健太郎，佐々木孝彦，後藤貴行，S. Seiro，C. Geibel，F. Steglich
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
  • 国際学会
• [学会発表] LaFeAsO1-xFx(x=0.03～0.04)のパルス通電焼結試料を用いた圧力下物性測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大塚啓右, 三好清貴, 本山岳, 藤原賢二, 西郡至誠, 北川裕之
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] FeSe純良単結晶の圧力下直流磁化測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤駿一, 三好清貴, 本山岳, 藤原賢二
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] CeCu2Si2の強磁場・高圧下における価数状態の研究-II (2016)
  • 著者名/発表者名: 高松祐弥, 藤原賢二, 須和田裕貴, 本山岳, 三好清貴, 小林達生, 北川健太郎, 佐々木孝彦, 後藤貴行, S. Seiro, C. Geibel, F. Steglich
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] 重い電子系化合物CeAl2の高圧下Al-NMR (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤原賢二, 小山健太, 梅澤拓也, 本山岳, 三好清貴
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] ビスマス系重い電子系化合物の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 瀬崎眞澄, 本山岳, 藤原賢二, 三好清貴, 西郡至誠, 郷地順, 上床美也
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学