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高対称カゴ状結晶構造に起因する複合量子自由度の超音波物性研究(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 15KK0146
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関北海道大学

研究代表者

柳澤 達也  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (10456353)

研究協力者 メイプル ブライアン  カリフォルニア大学サンディエゴ校, 物理学科, 教授
ツェリツィン セルゲイ  ヘルムホルツ研究所ドレスデン・ローゼンドルフ, ドレスデン強磁場研究所, 強磁場研究施設部部門長
セコフスキー ウラジミール  カレル大学, 数物理学科, 教授
網塚 浩  北海道大学
グリーン エリザベス  HZDR
中村 慎太郎  東北大学, 金属材料研究所
淡路 智  東北大学, 金属材料研究所
研究期間 (年度) 2016 – 2018
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
キーワード超音波 / 四極子 / 多極子 / カゴ状化合物 / 強磁場 / 近藤効果 / 四極子近藤効果 / 強相間電子系 / 物性実験 / 低温物性 / 磁性 / 強相関電子系
研究成果の概要

Γ3非クラマース2重項基底状態を持つ立方晶系化合物において,非磁性の基底状態が有する電気四極子自由度に起因した風変わりな物性が理論提案され,その検証が進められている. 本研究ではその候補物質であるカゴ状化合物PrNi2Cd20や,その類似物質群の諸物性について,カリフォルニア大学,ドレスデン強磁場研究所,カレル大学,東北大学金属材料研究所,北海道大学の国際共同研究によって研究を推進し,極低温・強磁場における超音波測定の手法を駆使することで,四極子秩序や四極子近藤効果などの新規物性に関する実験的傍証を得ることに成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

PrNi2Cd20の Pr サイトは他の原子が作るカゴの中心に位置し局所的に反転対称を持たないため,近年研究コミュニティー内で注目が集まっている「パリティ混成系」に属し,その量子基底状態を調べることは当該研究分野への貢献が期待できる. また,これまでの海外機関との共同研究の事例は,試料提供ならびに人材の移動は海外との間の単一方向の交流が主であったが,本国際共同研究において,我が国の伝統的な強みである多極子物理の知見を活かしつつ,日本・米国・ドイツ・チェコの複数の研究機関に跨り,多角的・柔軟かつ持続可能な試料育成・提供・物性評価ネットワークの構築・強化を達成したことは有意義である.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア大学サンディエゴ校(米国)2017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] カレル大学(チェコ)2017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ドレスデン強磁場研究所(ドイツ)2017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Search for multipolar instability in URu2Si2 studied by ultrasonic measurements under pulsed magnetic field2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagisawa, S. Mombetsu, H. Hidaka, H. Amitsuka, P. T. Cong, S. Yasin, S. Zherlitsyn, J. Wosnitza, K. Huang, N. Kanchanavatee, M. Janoschek, M. B. Maple, and D. Aoki
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 号: 15 ページ: 155137-155137

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.155137

    • NAID

      120006489792

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Superconductivity in single crystalline ThBe13 and LuBe132018

    • 著者名/発表者名
      Klara Uhlrova, Naoyuki Miura, Vladimir Tkac, Jan Prokleska, Maciej Chrobak, Zbigniew Tarnawski, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, Vladimir Sechovsky, and Hiroshi Amitsuka
    • 雑誌名

      Physica B: Condensed Matter

      巻: 538 ページ: 516-518

    • DOI

      10.1016/j.physb.2017.10.129

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Low-temperature x-ray crystal structure analysis of the cage-structured compounds MBe13 (M = La, Sm, and U)2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Hidaka, Ryoma Nagata, Chihiro Tabata, Yusei Shimizu, Naoyuki Miura, Tatsuya Yanagisawa, and Hiroshi Amitsuka
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 5 ページ: 0536031-7

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.2.053603

    • NAID

      120006504393

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uncompensated Antiferromagnetic Ordering of UAu2Si2 Studied by 29Si-NMR2018

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Tabata, Yoshihiko Ihara, Shogo Shimmra, Naoyuki Miura, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, and Hiroshi Amitsuka
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 11 ページ: 114707-114707

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.114707

    • NAID

      210000135016

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetoelastic phenomena in antiferromagnetic uranium intermetallics: The UAu2Si2 case2018

    • 著者名/発表者名
      M. Valiska, H. Saito, T. Yanagisawa, C. Tabata, H. Amitsuka, K. Uhlirova J. Prokleska, P. Proschek, J. Valenta, M. Misek, D. I. Gorbunov, J. Wosnitza, and V. Sechovsky
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 17

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.174439

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetically ordered state and crystalline-electric-field effects in SmBe132017

    • 著者名/発表者名
      H. Hidaka, S. Yamazaki, Y. Shimizu, N. Miura, C. Tabata, T. Yanagisawa, and H Amitsuka.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 86 号: 7 ページ: 0747031-6

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.074703

    • NAID

      210000134441

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sm valence states and magnetic properties in SmBe13 and SmTi2Al20 investigated by Sm synchrotron-radiation-based M?ssbauer spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui Satoshi、Kobayashi Yoshio、Nakamura Jin、Kubo Michael K.、Amagasa Shota、Yamada Yasuhiro、Yoda Yoshitaka、Shimizu Yusei、Hidaka Hiroyuki、Yanagisawa Tatsuya、Amitsuka Hiroshi、Yamada Akira、Higashinaka Ryuji、Matsuda Tatsuma D.、Aoki Yuji
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions

      巻: 238 号: 1 ページ: 1001-8

    • DOI

      10.1007/s10751-017-1473-z

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 単サイト四極子近藤効果の傍証:(Y,Pr)Ir2Zn20 の弾性応答2019

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      新学術領域研究J-Physics: C01トピカルミーティング 拡張多極子物性研究の現状と展望
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] UAu2Si2の強磁場に於ける弾性特性2019

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Probing the ‘Hidden Order’ Phase in URu2Si2 by Means of Ultrasonic Measurements in Pulsed Magnetic Fields2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagisawa
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anisotropic Elastic Response in the Hidden Order Phase of URu2Si2 under High Magnetic Fields2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Yanagisawa
    • 学会等名
      J-Physics2018 Summer School
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電流と格子回転・歪みによる複合共役場を用いた拡張多極子検出の試み2018

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      J-Physic: 多極子伝導系の物理 平成30年度領域全体会議(後半キックオフミーティング)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] UNi4Bのトロイダル磁気秩序における磁場中弾性応答 II2017

    • 著者名/発表者名
      松盛泰明, 門別翔太, 齋藤開, 柳澤達也, 日高宏之, 網塚浩
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府・豊中市)
    • 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] Observation of Multipoles in the Solid State by Means of Ultrasound2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Yanagisawa
    • 学会等名
      Physics and Astronomy Department Colloquium Series (California State University, Los Angeles)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Observation of Multipoles in the Solid State by Means of Ultrasound2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Yanagisawa
    • 学会等名
      Physics Colloquium Series (California State University, Fresno)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultrasonic Study of the Elastic Response of the Magnetic Toroidal Order in UNi4B2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya YANAGISAWA, Hiroaki MATSUMORI, Takeaki SAITO, Hiraku SAITO, Hiroyuki HIDAKA and Hiroshi AMITSUKA
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Jマテリアル強相関物性研究室

    • URL

      http://sonicbangs.sci.hokudai.ac.jp/yanagisawa/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 北海道大学理学研究院 Jマテリアル物性研究室 柳澤達也の個人ホームページ

    • URL

      http://sonicbangs.sci.hokudai.ac.jp/yanagisawa/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学理学研究院 Jマテリアル物性研究室 ホームページ

    • URL

      http://phys.sci.hokudai.ac.jp/LABS/kyokutei/vlt/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Jマテリアル強相関電子物性研究室(超音波チーム)

    • URL

      http://sonicbangs.sci.hokudai.ac.jp/yanagisawa/publications

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-10-04   更新日: 2020-03-30  

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