アクチノイド化合物の新物質開発と新奇なフェルミ面の解明

• 研究課題/領域番号: 16K17733
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 仲村 愛 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (30756771)
• 研究協力者: 青木 大 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30359541) ; 本多 史憲 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (90391268) ; 本間 佳哉 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00260448) ; 李 徳新 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40281985) ; 清水 悠晴 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (90751115) ; 大貫 惇睦 琉球大学, 理学部, 客員教授 (40118659) ; 播磨 尚朝 神戸大学, 理学研究科, 教授 (50211496) ; Maurya Arvind 東北大学, 金属材料研究所, 博士研究員 ; 佐藤 芳樹 東北大学, 工学研究科 ; 仲間 隆男 琉球大学, 理学部, 教授 (80264472) ; 辺土 正人 琉球大学, 理学部, 教授 (00345232)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2016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: トリウム化合物 / 純良単結晶育成 / フェルミ面 / アクチノイド化合物 / トリウム化合物の純良単結晶育成 / 物性実験

研究成果の概要

ウランやトリウム化合物などの単結晶を様々な方法で育成し精密な物性測定を行った。その中でもThSb2、ThBi2、ThCu2Si2において純良な単結晶の育成に成功した。その純良単結晶を用いて電気抵抗、比熱、ドハース・ファンアルフェン効果の測定を行い、その電子状態を明らかにした。さらにバンド計算との比較により、トリウムに無いはずの5f電子がフェルミ面に寄与していることが示唆された。また、トリウム化合物の電子状態を明らかにすることが、広く興味を持たれているセリウム化合物の電子状態の情報を得るためにも重要な位置を占めることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Single Crystal Growth and Fermi Surface Properties in ThSb2 and ThBi2 (2018)
  • 著者名/発表者名: Ai Nakamura, Fuminori Honda, Yoshiya Homma, Dixin Li, Dai Aoki, Hisatomo Harima, and Yoshichika Onuki
  • 雑誌名: Progress in Nuclear Science and Technology 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Crystal Growth and Superconductivity in La7Ni3 without Inversion Symmetry in the Crystal Structure (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Ai、Honda Fuminori、Homma Yoshiya、Li Dexin、Nishimura Kengo、Kakihana Masashi、Hedo Masato、Nakama Takao、?nuki Yoshichika、Aoki Dai
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 807 ページ: 052012-052012
  • DOI: 10.1088/1742-6596/807/5/052012
  • 査読あり
• [学会発表] 強磁性体YbNiSnの異方的な磁性と輸送特性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 仲村愛、Georg Knebel、Alexandre Pourret、Adrien Gourgout、Daniel Braithwaite、清水悠晴、Arvind Maurya、本多史憲、本間佳哉、李徳新、 佐藤芳樹、Jacques Flouquet、青木大
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] Single Crystal Growth and de Haas-van Alphen Effect of ThCu2Si2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Ai Nakamura, Yoshiya Homma, Fuminori Honda, Yusei Shimizu, Arvind Maurya, Dexin Li, Yoshichika Onuki, Hisatomo Harima, and Dai Aoki
  • 学会等名: Actinide 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Highly-Anisotropic Magnetic Properties of Ferromagnetic Heavy Fermion Compound YbNiSn (2017)
  • 著者名/発表者名: Ai Nakamura, Georg Knebel, Alexandre Pourret, Adrien Gourgout, Daniel Braithwaite, Jacques Flouquet, and Dai Aoki
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 強磁性体YbNiSnの単結晶育成と異方的な磁気特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 仲村愛、Georg Knebel、Alexandre Pourret、Adrien Gourgout、 Daniel Braithwaite、清水悠晴、Arvind Maurya、本多史憲、本間佳哉、李徳新、 Jacques Flouquet、青木大
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] Single Crystal Growth and Highly-Anisotropic Magnetic Properties of Ferromagnetic Heavy Fermion Compound YbNiSn (2017)
  • 著者名/発表者名: Ai Nakamura, Georg Knebel, Alexandre Pourret, Adrien Gougout, Daniel Braithwaite, Yusei Shimizu, Arvind Maurya, Fuminori Honda, Yoshiya Homma, Dexin Li, Jacquese Flouquet, and Dai Aoki
  • 学会等名: J-Physics 2017: International Workshop on Multipole Physics and Related Phenomena
  • 国際学会
• [学会発表] Single Crystal Growth and Electronic State of ThCu2Si2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Ai Nakamura, Yoshiya Homma, Fuminori Honda, Yusei Shimizu, Arvind Maurya, Dexin Li, Yoshichika Onuki, Hisatomo Harima, and Dai Aoki
  • 学会等名: J-Physics 2017: Satellite Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] トリウム化合物の単結晶育成と電子状態の研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 仲村愛、本間佳哉、本多史憲、清水悠晴、佐藤芳樹、Arvind Maurya、李徳新、大貫惇睦、播磨尚朝、青木大
  • 学会等名: 東北大学ワークショップ「アクチノイド元素の科学と技術」・第9回アルファ放射体実験室利用研究会
• [学会発表] ThCu2Si2の単結晶育成とドハース・ファンアルフェン効果 (2017)
  • 著者名/発表者名: 仲村愛、本多史憲、本間佳哉、李徳新、清水悠晴、Arvind Maurya、大貫惇睦、播磨尚朝、青木大
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Single Crystal Growth and Superconductivity in Th7Ni3 and La7Ni3 without Inversion Symmetry in the Crystal Structure (2016)
  • 著者名/発表者名: Ai Nakamura, Fuminori Honda, Yoshiya Homma, Dexin Li, Dai Aoki, Kengo Nishimura, Masashi Kakihana, Masato Hedo, Takao Nakama, Yoshichika Onuki
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2016)
  • 発表場所: Hangshou, China
  • 国際学会
• [学会発表] ThSb2とThBi2の単結晶育成とドハース・ファンアルフェン効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 仲村愛、本多史憲、本間佳哉、李徳新、清水悠晴、大貫惇睦、青木大
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢