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近藤半導体セリウム1-2-10系における異常な反強磁性秩序発現機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05173
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
研究機関広島大学

研究代表者

世良 正文  広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (40196978)

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 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード近藤半導体 / 反強磁性秩序 / スピンギャップ / 電荷ギャップ / ジグザグ鎖 / 低次元性 / スピン揺らぎ / 多極子秩序 / CeRu2Al10 / 2次元性 / CeT2Al10
研究成果の概要

CeRu2Al10は反強磁性秩序を示す初めての近藤半導体であり異方的なc-f混成が異常な性質を引き起こしていると考えられる。 RuサイトをRhで置換するとわずかな置換量で遍歴性が失われ局在系へと変わるが,このときスピン・電荷ギャップがで調べた。これらのギャップが消失することをが明らかになった。またTNはあまり下がらず,高いTNとギャップとの関係は明らかにできなかった。価数揺動系であるCeFe2Al10に少量のRhをドープすると急速に局在系に代わることを明らかにした。
参照系であるHoR2Al10(R=Fe, Ru)を調べ,特異な磁気相図を明らかにし,分子場計算で特徴を再現することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 2件、 査読あり 15件、 謝辞記載あり 10件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (27件)

  • [国際共同研究] Laboratoire Leon Brillouin(France)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ISIS Facility, Rutherford Appleton Lab.(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] レオン-ブリルアン研究所(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ラザフォード・アップルトン研究所(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Field induced phase transition with quadrupole fluctuation in HoFe2Al10 with orthorhombic symmetry2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kamikawa, I. Ishii, K. Takezawa, T. Sakami, F. Nakagawa, H. Tanida, M. Sera, and T. Suzuki
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 86 号: 4 ページ: 044601-044601

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.044601

    • NAID

      210000134334

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Elastic softening due to the quadrupole interaction and anomalous magnetic phase diagram under the magnetic field in HoRu2Al102017

    • 著者名/発表者名
      S. Kamikawa, I. Ishii, K. Takezawa, T. Mizuno, T. Sakami, F. Nakagawa, H. Tanida, M. Sera, T. Suzuki, K. Mitsumoto, X. Xi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 15

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.155131

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pressure studies on the antiferromagnetic Kondo semiconductor Ce(Ru1-xRhx)2Al10 (x = 0,0.1)2017

    • 著者名/発表者名
      H. Tanida, K. Kitagawa, N. Tateiwa, M. Sera, and T. Nishioka
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.235131

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pressure-induced quantum phase transitions in the S=12 triangular lattice antiferromagnet CsCuCl32017

    • 著者名/発表者名
      Sera A.、Kousaka Y.、Akimitsu J.、Sera M.、Inoue K.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.014419

    • NAID

      130007511123

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fe Substitutiion Effect on the High-Field Magnetization in the Kondo Semiconductor CeRu2Al102017

    • 著者名/発表者名
      A.Kondo, K. Kindo, H. Nohara, M. Namamura, H. Tanida, M. Sera, and T. Nishioka,
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 86 号: 2 ページ: 023705-023705

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.023705

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Analysis of Novel Antiferromagnetic Material CeRu2Al10 and Its Related Compounds under Pressure2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawamura, J. Hayashi, K. Takeda, C. Sekine, H. Tanida, M. Sera, and T. Nishioka
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 85 号: 4 ページ: 044601-044601

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.044601

    • NAID

      210000133907

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Drastic chenges in electronic properties of Kondo semiconductor CeRu2Al10 induced by Rh doping: Anisotropic transport properties in the antiferromagetic ordered state2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tanida, H. Nohara, F. Nakagawa, K. Yoshida, M. Sera, and T. Nishioka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 94 号: 16

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.165137

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Elastic Softening in HoFe2Al10 due to the Quadrupole Interaction under an Orthorhombic Crystal Electric Field2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kamikawa, I. Ishii, Y. Noguchi, H. Goto, T. K. Fujita, F. Nakagawa, H. Tanida, M. Sera, and T. Suzuki
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 85 号: 7 ページ: 074604-074604

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.074604

    • NAID

      210000134010

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] S = 1/2 Triangular-lattice antiferromagnets Ba3CoSb2O9 and CsCuCl3 ーRole of Spin-orbit coupling, crystalline electric field effect and Dzyaloshinsky-Moriya interaction ー2016

    • 著者名/発表者名
      A. Sera, Y. Kousaka, J. Akimitsu, M. Sera, T. Kawamata, Y. Koike, and K. Inoue
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 94 号: 21 ページ: 214408-214408

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.214408

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Kondo Effect in CeXc (Xc=S, Se, Te) Studied by Electrical Resistivity Measurements under High Pressure2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayashi, S. Takai, H. Tanida, M. Sera, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, A. Ochiai
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 85 号: 3 ページ: 034704-034704

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.034704

    • NAID

      120006325194

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pr- and La-doping effects on the magnetic anisotropy in the antiferromagnetic phase of Kondo semiconductor CeRu2Al102015

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, R. Okubo, H. Tanida, T. Matsumura, M. Sera, T. Nishioka, M. Matsumura, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 91 号: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.235124

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relation between c-f hybridization and magnetic ordering in CeRu2Al10: An optical conductivity study of Ce(Ru1-xRhx)2Al10(x<0.05)2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura, H. Tanida, M. Sera, Y. Muro, T. Takabatake, T. Nishioka, M. Matsumura, R. Kobayashi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B (R)

      巻: 91 号: 24

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.241120

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Incommensurate-commensurate magnetic phase transition in SmRu2Al102015

    • 著者名/発表者名
      S. Takai, T. Matsumura, H. Tanida, M. Sera
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 92 号: 17

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.174427

    • NAID

      120006325193

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rapid growth of localized nature of carriers in the Kondo semiconductor CeFe2Al10 with nonmagnetic ground state due to small Rh doping2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tanida, M. Nakamura, M. Sera, T. Nishioka, M. Matsumura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 92 号: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.235154

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 1.Anomalous Magnetic Phase Diagram of CeTe under High Pressure2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Takaguchi, Yuya Hayashi, Takeshi Matsumura, Kazunori Umeo, Masafumi Sera, and Akira Ochiai
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn., 84 (2015) 044708.

      巻: 84 号: 4 ページ: 044708-044708

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.044708

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] CexLa1-xB6:圧力誘起多極子秩序相2018

    • 著者名/発表者名
      世良正文,国森啓介,松村武,谷田博司,藤秀樹,伊賀文俊,近藤晃弘,上床美也,小林達夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パルスマグネットを用いた近藤半導体CeT2Al10(T=Ru, Os)の圧力下磁気抵抗2017

    • 著者名/発表者名
      近藤晃弘,金道浩一,山本昇由,片岡真一,谷田博司,世良正文,川端丈,高畠敏郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 近藤半導体CeRu2Al10およびその置換系のHall効果2017

    • 著者名/発表者名
      山本昇由,世良正文,谷田博司,松村武
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CeRu2Al10のRh置換によるインタラクションクロスオーバー2017

    • 著者名/発表者名
      小林理気,谷田博司,世良正文,左右田稔,益田隆嗣,吉沢秀樹,阿曽尚文,金子耕士,脇本秀一,郷地順,上床美也,氷上忍
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 斜方晶化合物HoRu2Al10における磁場誘起四極子秩序2017

    • 著者名/発表者名
      上川修平,石井勲,竹澤巧基,酒見瀧裕,谷田博司,世良正文,鈴木孝至
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] S=1/2三角格子反強磁性体Ba3CoSb2O9とCsCuCl3のac面内磁場方向依存磁気相図2017

    • 著者名/発表者名
      世良文香,高阪勇輔,秋光純,世良正文,井上克也,川股隆行,小池洋二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CexLa1-xB6 IV相出現の理由について2017

    • 著者名/発表者名
      世良正文,国森啓介,副島彗,松村武,近藤晃弘,谷田博司,伊賀文俊
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] S=1/2三角格子半強磁性体CsCuCl3の圧力誘起新奇磁気秩序相2017

    • 著者名/発表者名
      世良文香,高阪勇輔,秋光純,世良正文,井上克也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 近藤半導体CeT2Al10(T=Ru,Os)における磁場誘起相の磁場方向依存性II2016

    • 著者名/発表者名
      近藤晃弘,金道浩一,中川史也,片岡真一,谷田博司,世良正文,川端丈,高畠敏郎,西岡孝
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Ce(Ru1-xRhx)2Al10の圧力効果III 電気抵抗2016

    • 著者名/発表者名
      谷田博司,片岡真一,山本昇由,松村武,世良正文,北川健太郎,西岡孝
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Ce(Ru1-xRhx)2Al10の圧力効果IV 磁化測定2016

    • 著者名/発表者名
      谷田博司,片岡真一,山本昇由,立岩尚之,松村武,世良正文,西岡孝
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 中性子回折実験によるCeRu2Al10のRh置換誘起相の研究2016

    • 著者名/発表者名
      小林理気,谷田博司,世良正文,左右田稔,益田隆嗣,吉沢秀樹,阿曽尚文,金子耕士,脇本秀一,上床美也,氷上忍
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] TbT2Al10(T=Fe,Ru)のベクトル磁化測定2016

    • 著者名/発表者名
      西岡孝,加藤治一,松村政博,谷田博司,世良正文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] HoRu2Al10の磁場中弾性率II2016

    • 著者名/発表者名
      上川修平,石井勲,後藤弘孝,中川史也,谷田博司,世良正文,鈴木孝至
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] S=1/2三角格子反強磁性体Ba3CoSb2O9とCsCuCl3の異なる磁気挙動とその起源2016

    • 著者名/発表者名
      世良文香,高阪勇輔,秋光純,世良正文,井上克也,川股隆行,小池洋二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CeRu2Al10におけるCe, Ruサイト置換効果2016

    • 著者名/発表者名
      世良正文,中川史也,谷田博司,松村武,西岡孝,松村政博
    • 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
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 近藤半導体CeT2Al10 (T=Ru, Os)における磁場誘起相の磁場方向依存性2016

    • 著者名/発表者名
      近藤晃弘,金道浩一,中川史也,谷田博司,世良正文,高畠敏郎
    • 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
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Ce(Ru1-xRhx)2Al10の圧力効果II2016

    • 著者名/発表者名
      谷田博司,中川史也,吉田康介,世良正文,松村武,北川健太郎,西岡孝
    • 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
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] HoRu2Al10の磁場中弾性率2016

    • 著者名/発表者名
      上川修平,石井薫,中川史也,谷田博司,世良正文,鈴木孝至
    • 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
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気抵抗の磁場-圧力応答によるCeXc(Xc=S, Se, Te)のc-f混成効果の研究 II2016

    • 著者名/発表者名
      林裕弥,松村武,世良正文,梅尾和則,落合明
    • 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
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CeRu2Al10の磁気異方性へのPr, Laドープ効果2015

    • 著者名/発表者名
      世良正文,吉田康介,谷田博司,松村武,西岡孝,松村政博
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気抵抗の磁場-圧力応答によるCeXc(Xc=S, Se, Te)のc-f混成効果の研究2015

    • 著者名/発表者名
      林祐弥,高井駿,松村武,世良正文,松林和幸,上床美也,落合明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] RAGe(R=Ce,Pr,Nd)の異常な強磁性2015

    • 著者名/発表者名
      宗重瑞稀,松村武,谷田博司,世良正文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Ce(Ru1-xRhx)2Al10の圧力効果2015

    • 著者名/発表者名
      谷田博司,中川史也,吉田康介,松村武,世良正文,西岡孝,松村政博
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] RRu2Al10 (R=Sm,Gd)における格子不整合磁気秩序2015

    • 著者名/発表者名
      松村武,高井駿,宗重瑞稀,谷田博司,世良正文
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CeT2Al10 (T=Ru,Os)置換系におけるスピンギャップの磁場効果II2015

    • 著者名/発表者名
      近藤晃弘,金道浩一,中川史也,吉田康介,谷田博司,世良正文,高畠敏郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] HoFe2Al10における磁場誘起相転移2015

    • 著者名/発表者名
      上川修平,石井薫,中川史也,谷田博司,世良正文,鈴木孝至
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-16  

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