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高圧下ホール効果と量子振動測定による重い電子系超伝導体の臨界揺らぎの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05544
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
研究機関岡山大学

研究代表者

荒木 新吾  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (90362615)

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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード高圧実験 / ホール効果 / 強相関電子系 / 物性実験
研究成果の概要

反強磁性CeRh2Si2の反強磁性量子臨界点近傍の温度・圧力相図を決定した。反強磁性量子臨界圧力よりも低圧側に局在・遍歴相転移が存在することを明らかにした。それぞれの臨界圧力において量子ゆらぎが発達し,超伝導相はその中間領域で観測される。

反強磁性体CeIn3の反強磁性相内で,極低温のホール係数が不連続に変化することを観測した。その圧力領域において量子ゆらぎが発達するが,超伝導相は観測されなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではCeRh2Si2とCeIn3において,反強磁性が絶対零度に抑制される磁気的量子臨界点だけではなく,反強磁性相内においてf電子の局在・遍歴転移の量子臨界点の存在とその周辺で量子ゆらぎが発達することを明らかにした。今後,他の重い電子系化合物においても同様の量子臨界点の探索と,量子ゆらぎをに起因する新奇電子状態の探索が期待される。

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

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Pressure-Temperature Phase Diagram of α-Mn2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Takaaki、Akiba Kazuto、Araki Shingo、Kobayashi Tatsuo C.
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 30 ページ: 011030-011030

    • DOI

      10.7566/jpscp.30.011030

    • NAID

      130008152152

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Field-angular Dependence of Pairing Interaction in URhGe: Comparison with UCoGe2020

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga Yo、Aoki Dai、Mayaffre Hadrien、Kramer Steffen、Julien Marc-Henri、Berthier Claude、Horvatic Mladen、Sakai Hironori、Kambe Shinsaku、Hattori Taisuke、Araki Shingo
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 30 ページ: 011037-011037

    • DOI

      10.7566/jpscp.30.011037

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Helimagnetic Structure and Heavy-Fermion-Like Behavior in the Vicinity of the Quantum Critical Point in Mn3P2020

    • 著者名/発表者名
      Kotegawa Hisashi、Matsuda Masaaki、Ye Feng、Tani Yuki、Uda Kohei、Kuwata Yoshiki、Tou Hideki、Matsuoka Eiichi、Sugawara Hitoshi、Sakurai Takahiro、Ohta Hitoshi、Harima Hisatomo、Takeda Keiki、Hayashi Junichi、Araki Shingo、Kobayashi Tatsuo C.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 124 号: 8 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1103/physrevlett.124.087202

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ferromagnetism of potassium metal under pressure loading into zeolite low-silica X2019

    • 著者名/発表者名
      Araki Shingo、Hoang Nam Nguyen、Shimodo Kota、Nakano Takehito、Nozue Yasuo
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 9 ページ: 094403-094403

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.094403

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Field-induced reentrant superconductivity driven by quantum tricritical fluctuations in URhGe2018

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga Y.、Aoki D.、Mayaffre H.、Kramer S.、Julien M.-H.、Berthier C.、Horvatic M.、Sakai H.、Hattori T.、Kambe S.、Araki S.
    • 雑誌名

      Physica B: Condensed Matter

      巻: 536 ページ: 122-124

    • DOI

      10.1016/j.physb.2017.09.022

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pressure-Induced Superconductivity from Doping-Induced Antiferromagnetic Phase of 112-type Ca1-xLaxFeAs22017

    • 著者名/発表者名
      S. Kitagawa, T. Sekiya, Y. Fujiyoshi, S. Araki, T. C. Kobayashi, N. Nishimoto, T. Mizukami, S. Ioka, K. Fujimura, K. Kudo, M. Nohara
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 11 ページ: 113705-113705

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.113705

    • NAID

      210000134570

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] CeIn3のホール係数の圧力依存性2020

    • 著者名/発表者名
      荒木新吾, 恩地太紀, 小林達生
    • 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] Antiferromagnetic quantum criticality in CeRh2Si22019

    • 著者名/発表者名
      Shingo ARAKI
    • 学会等名
      SCES 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CeRh2Si2 の反強磁性量子臨界点2019

    • 著者名/発表者名
      荒木新吾, 西森弘顕, 三井理功, 小林達生, 今井渉, 宮崎美里, 摂待力生, Daniel Braithwaite, 青木大, 酒井宏典
    • 学会等名
      日本物理学会「第74回年次大会(2019年)」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Antiferromagnetic quantum criticality and anomalous transversal resistivity in CeRh2Si22018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Araki
    • 学会等名
      J-Physics 2018: International Workshop on New Materials and Crystal Growth
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CeRh2Si2 の圧力下ホール効果2018

    • 著者名/発表者名
      荒木新吾, 三井理功, 小林達生, 今井渉, 宮崎美里, 摂待力生, Daniel Braithwaite, 青木大, 酒井宏典
    • 学会等名
      日本物理学会「秋季大会(2018年)」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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