量子臨界点近傍のフェルミ・非フェルミ液体共存新奇状態

• 研究課題/領域番号: 15K05152
• 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: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 神戸 振作 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主席 (40224886)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 量子臨界 / NMR / 量子相転移 / 重い電子系 / ＮＭＲ

研究成果の概要

重い電子系YbRh2Si2のスピンエコー減衰の磁場・温度依存を、２９Si 同位体を５２％濃縮した高品質の単結晶試料を用いて測定した。この単結晶試料を用いて、NMRスピンエコー減衰の測定を行った。減衰曲線には、通常のGauss型、Lorentz型の減衰に加えて、明確な振動項が現れた。これはRK相互作用と擬双極子相互作用によるものと考えられる。この振動数には低温20K以下で大きな温度変化が見られた。これは、20K以下でフェルミ面の大きな変化あることを示している。YbRh2Si2では、70mKまで大きなフェルミ面の変化はないと考えられてきたが、本研究により、高温から変化があることを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] CEA Grenoble(フランス)
• [国際共同研究] ミシガン大学(米国)
• [国際共同研究] CEA-Grenoble研(フランス)
• [国際共同研究] ミシガン大(米国)
• [国際共同研究] CEAグルノーブル研(フランス)
• [国際共同研究] ミシガン大(米国)
• [雑誌論文] T dependence of nuclear spin-echo decay at low temperatures in YbRh2Si2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Kambe S.、Sakai H.、Tokunaga Y.、Hattori T.、Lapertot G.、Matsuda T. D.、Knebel G.、Flouquet J.、Walstedt R. E.
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 95 号: 19 ページ: 195121-195121
  • DOI: 10.1103/physrevb.95.195121
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of Pressure on Magnetism of UIrGe (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Pospisil, J. Gouchi, Y. Haga, F. Honda, Y. Uwatoko, N. Tateiwa, S. Kambe, S. Nagasaki, Y. Homma and E. Yamamoto
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 86 ページ: 0447091-6
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamical Magnetic Susceptibility in Antiferromagnet UPtGa5 Determined by NMR: Comparison with Isostructural Superconducting CeMIn5 Systems (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Kambe, T. Hattori, H. Sakai, Y. Tokunaga and R.E. Walstedt
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 93 号: 20 ページ: 2051551-7
  • DOI: 10.1103/physrevb.93.205155
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interplay between quantum fluctuations and reentrant superconductivity with a highly enhanced upper critical field in URhGe (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokunaga, D. Aoki, H. Mayaffre, S. Kramer, M. H. Julien, C. Berthier, M. Horvatic, H. Sakai, T. Hattori, S. Kambe, S. Araki
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 93 号: 20 ページ: 2011121-5
  • DOI: 10.1103/physrevb.93.201112
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Incommensurate to Commensurate Antiferromagnetism in CeRhAl4Si2:27Al NMR Study (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Sakai, T. Hattori, Y. Tokunaga, S. Kambe, N. J. Ghimire, F. Ronning, E. D. Bauer and J. D. Thompson
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 93 ページ: 0144021-9
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 29Si NMR spin-echo decay in YbRh2Si2 (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Kambe, H. Sakai, Y. Tokunaga, T. Hattori, G. Lapertot, T.D. Matsuda, G. Knebel, J. Flouquet and R.E. Walstedt
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. series 巻: 683 ページ: 012006-012006
  • DOI: 10.1088/1742-6596/683/1/012006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anisotropic energy scale for degenerate Fermi and non-Fermi liquids near a quantum critical phase transition in YbRh2Si2 (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kambe, H. Sakai, Y. Tokunaga, G. Lapertot, T.D. Matsuda, G. Knebel, J. Flouquet and R.E. Walstedt
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 91 号: 16
  • DOI: 10.1103/physrevb.91.161110
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reentrant superconductivity driven by quantum tricritical fluctuations in URhGe: evidence from 59Co NMR in URh0.9Co0.1Ge (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokunaga, D. Aoki, H. Mayaffre, S. Kramer, M.-H. Julien, C. Berthier, M. Horvatic, H. Sakai, S. Kambe and S. Araki
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 114 号: 21
  • DOI: 10.1103/physrevlett.114.216401
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] YbRh2Si2におけるFermi面の温度依存 (2017)
  • 著者名/発表者名: 神戸振作、酒井宏典、徳永陽、服部泰佑、Gerard Lapertot 松田達磨、Georg Knebel, Jacques Flouquet、Russell E. Walstedt
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] YbRh2Si2におけるFermi面の温度依存 (2017)
  • 著者名/発表者名: 神戸振作、酒井宏典、徳永陽、服部泰佑、Gerard Lapertot、 松田達磨、Georg Knebel、 Jacques Flouquet、Russell E. Walstedt
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪大学、大阪府豊中市
• [学会発表] YbRh_2_Si_2_のNMRスピンエコー減衰 (2016)
  • 著者名/発表者名: 神戸振作、酒井宏典、徳永陽、服部泰佑、Gerard Lapertot、松田達磨、Georg Knebel､ Jacques Flouquet、Russell E. Walstedt
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] The dynamical susceptibility in 115 systems (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Kambe
  • 学会等名: The Sixth International Workshop on the Dual Nature of 5f-Electrons
  • 発表場所: Idaho Falls, USA
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] NMR study of URu2Si2 (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Kambe
  • 学会等名: Condensed matter Physics colloquium
  • 発表場所: Bristol university, GB
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Perspective of UXGe systems (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Kambe
  • 学会等名: TMU Symposium
  • 発表場所: 首都大学東京、東京都八王子市
  • 招待講演
• [学会発表] 重い電子系115化合物の磁気励起のＮＭＲによる研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 神戸振作、服部泰佑、酒井宏典、徳永陽、Russell E. Walstedt
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 金沢大学、石川県金沢市
• [学会発表] NMR study of novel quantum critical behavior in “YbRh2Si2 (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kambe
  • 学会等名: Toyota Riken international workshop 2015
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mottled electronic state near quantum critical phase transition in YbRh2Si2 (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kambe
  • 学会等名: TMU international symposium 2015
  • 発表場所: 首都大学東京（東京都八王子市）
  • 年月日: 2015-09-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] URu$_2$Si$_2$の隠れた秩序状態のSi-NMR：線幅の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 神戸振作、徳永陽、酒井宏典、服部泰佑、松田達磨、芳賀芳範、R.E. Walstedt
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-09-17