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近藤空孔による不均一電子状態の微視的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05522
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

酒井 宏典  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 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究主幹 (80370401)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード核磁気共鳴 / 核四重極共鳴 / 近藤空孔 / 物性実験 / 強相関電子系
研究成果の概要

強相関f電子系化合物CeCoIn5における配位子サイトを非磁性元素で置換した系について、核磁気共鳴(NMR)法、核四重極共鳴(NQR)法を用いて微視的に調べた。強相関f電子超伝導体CeCoIn5に、ホールドープに相当するInサイトのZn置換を行うと伝導電子とf電子との混成が切断された局所電子状態が作られ、不均一な電子状態を形成する一方、電子ドープに相当するCoサイトのNi置換を行うと一様な電子状態ができることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、従来研究が磁性原子サイト置換に着目していたのと異なり、 配位子置換が容易に近藤空孔を作ることができること、近藤空孔による不均一電子状態が広く見られることなどを明らかにした。こうした不均一電子状態は、遍歴スピン系や量子スピン系などの強相関d電子系における不純物効果を理解する上でも重要と考えられる。 特に、Yb系で広く観測される2価Yb2+と3価Yb3+の価数揺動状態は、電子正孔対称性から近藤空孔状態との共鳴混成状態と見ることができるため、近年研究が盛んになったYb元素を基に構成された重い電子系の非フェルミ液体的挙動の微視的機構の解明にも寄与するものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Los Alamos National Laboratory/National High Magnetic Field Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ロスアラモス国立研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Los Alamos National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 115In NQR study with evidence for two magnetic quantum critical points in dual Ce site superconductor Ce3PtIn112020

    • 著者名/発表者名
      S. Kambe, H. Sakai, Y. Tokunaga, R. E. Walstedt, M. Kratochvilova, K. Uhlirova, and J. Custers
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 101 号: 8 ページ: 081103-081103

    • DOI

      10.1103/physrevb.101.081103

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 重い電子系超伝導体CeCoIn5におけるZnおよびNi置換効果のNMR2020

    • 著者名/発表者名
      酒井 宏典、徳永 陽、芳賀 芳範、神戸 振作、F. Ronning、J.-X. Zhu、S. K. Ramakrishna、A. P. Reyes、小手川 恒、藤 秀樹、鈴木 康平、大島 佳樹、横山 淳
    • 学会等名
      日本物理学会 第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] NQR/NMR study on Zn-doped CeCoIn52018

    • 著者名/発表者名
      H. Sakai, T. Hattori, Y. Tokunaga, S. Kambe, F. Ronning, J.-X. Zhu, K. Suzuki, Y. Oshima, and M. Yokoyama
    • 学会等名
      12 PRAGUE COLLOQUIUM ON f-ELECTRON SYSTEMS (PCFES12-2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Zn置換CeCoIn5におけるNQR/NMR研究2018

    • 著者名/発表者名
      酒井 宏典, 服部 泰佑, 徳永 陽, 神戸 振作 , Filip Ronning, Jianxin Zhu, 鈴木 康平, 大島 佳樹, 横山 淳
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会(2018年)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Local Moments in the Heterogeneous Electronic State of Cd or Zn-Substituted CeCoIn5 --Around Kondo holes --2017

    • 著者名/発表者名
      Hironori Sakai
    • 学会等名
      The International Workshop on Recent Progress in Superconductivity (IWRS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-21  

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