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絶縁体希釈による充填スクッテルダイト化合物の単サイト電子相関に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18027001
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関北海道大学

研究代表者

網塚 浩  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (40212576)

研究分担者 天谷 健一  信州大学, 教育学部, 准教授 (70261279)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
2007年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
キーワード充填スクッテルダイト / 単サイト電子相関 / 高次多極子 / 結晶場効果 / 混成効果 / 電気四極子秩序 / 磁気八極子秩序 / 磁気異方性 / 電機四極子秩序 / 隠れた秩序
研究概要

本研究では、高次多極子による量子異常が特に顕著なPrT_4P_<12>及びSmT_4P_<12>(T=Fe, Ru, Os)に注目し、絶縁体CeT_4P_<12>を用いた磁性希釈により、これらの系の基本的単サイト電子相関を解明する。また密接な関連の指摘されるf電子系の研究から、高次多極子に関する物理の進展を図ることを目的とする。本年度の主な成果は以下の通りである。1.昨年に引き続き、単結晶合成法が確立できているCe_<1-x>Pr_xT_4P_<12>(T=Fe, Ru; 0〓x〓0.15)について、組成数を増やし磁化及び磁場中比熱を詳細に測定した。強磁場からの外挿法による解析を精密化し、4f結晶場準位が両系共に1重項-3重項(△〜10K)であることを示した。また理論家との議論により、この結果が周期系に対して提案されているp-f混成を考慮した有効結晶場モデルを支持することがわかった。2.フラックス法によるCe_<1-x>Sm_xT_4P_<12>(T=Fe, Ru)系の作成を試み、ごく最近成功した。約1mm角の結晶が得られ、現在物性測定を進めている。3.類似のかご構造物Pr_3Pd_<20>Ge_6について磁場中中性子弾性散乱実験を行い、磁場誘起相転移に伴う反射ピークの分裂を観測した。4. LaOs_4P_<12>の比熱が絶対零度に向かい増大する振る舞いを観測した。また、250Kの熱サイクルを経ないと再現しない低温異常を新たに見出した。5.希薄磁性化合物La_<1-x>R_xRu_2Si_2(R=Rare-earths)の単結晶を作成し、希土類元素を変化させて磁気異方性、磁化、電子比熱を系統的に調べた。その結果、基底J多重項のみを考慮する従来の結晶場モデルでは磁気異方性を定量的に説明できないことを明らかにした。以上の成果は一部公表し、現在数本の論文にまとめつつある。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Hall effect signatures of electronic structure near a field induced quantum critical point U(Ru_<1-x>Rh_x)_2Si_22008

    • 著者名/発表者名
      Kee Hoon Kim
    • 雑誌名

      Physica B: Condensed Matter 403

      ページ: 721-725

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarized neutron scattering study on antiferromagnetic states in CeRh_<0.6>Co_<0.4>In_52008

    • 著者名/発表者名
      M. Yokoyama
    • 雑誌名

      Physica B: Condensed Matter 403

      ページ: 812-814

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dependence of pressure-induced phase transitions on pressure-transmitting media in the heavy-electron superconductor URu_2Si_22008

    • 著者名/発表者名
      H. Amitsuka
    • 雑誌名

      Physica B: Condensed Matter 403

      ページ: 925-927

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing the nodal structure of heavy electron superconductors by means of specific heat measurements in magnetic fields2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sakakibara
    • 雑誌名

      Physica B: Condensed Matter 403

      ページ: 990-993

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum critical phenomena of ferromagnetic CePt_<1-x>Rh_x2008

    • 著者名/発表者名
      I. Kawasaki
    • 雑誌名

      Physica B: Condensed Matter 403

      ページ: 1284-1286

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Field induced metastabilities in U(Ru_<0.96>Rh_<0.04>)_2Si_22008

    • 著者名/発表者名
      A.V. Silhanek
    • 雑誌名

      Physica C: Superconductivity 460-462

      ページ: 682-683

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic Localization and Two-Dimensional Metallic State in UPt_2Si_22008

    • 著者名/発表者名
      S. Sullow
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 77

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Field-Angle-Dependent Specific Heat Measurements and Gap Determination of a Heavy Fermion Superconductor URu_2Si_22008

    • 著者名/発表者名
      K. Yano
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 100

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-Temperature Phase Diagram of the Heavy-Electron Superconductor URu_2Si_22007

    • 著者名/発表者名
      H.Amitsuka
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310

      ページ: 214-220

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Single-Site Effects of Pr and U Ions Doped in RRu_2Si_2 (R = Th, Y and La)2007

    • 著者名/発表者名
      A.Morishita
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310

      ページ: 283-285

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Neutron-Scattering and Magnetization Study on URu_2Si_2 under Hydrostatic Pressure using a Cu-Be Pressure Cell2007

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310

      ページ: 337-339

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Low-Energy Magnetic Fluctuations in U(Ru_<1-X>Rh_X)_2Si_2 (x≦0.02)2007

    • 著者名/発表者名
      M.Yokoyama
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310

      ページ: 328-330

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Decrease of the Coherence Temperature with Low Rh Doping in U(Ru_<1-X>Rh_X)_2Si_22007

    • 著者名/発表者名
      Yoon Seok Oh
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310

      ページ: 855-857

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Interplay between Fermi Surface Topology and Ordering in URu_2Si_2 Revealed through Abrupt Hall Coefficient Changes in Strong Magnetic Fields2007

    • 著者名/発表者名
      Yoon Seok Oh
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 98

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] No-Evidence for "Small-Moment Antiferromagnetism" under Ambient Pressure in URu_2Si_2 : Single-Crystal^<29>Si NMR Study2007

    • 著者名/発表者名
      S.Takagi
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 76

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic Form Factor of URu_2Si_22006

    • 著者名/発表者名
      K.Kuwahara
    • 雑誌名

      Physica B : Condensed Matter 378-380

      ページ: 581-582

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Hall Effect Evolution Across a Field-Induced Phase in U(Ru_<0.96>Rh_<0.04>)_2Si_22006

    • 著者名/発表者名
      Yoon Seok Oh
    • 雑誌名

      Physica B : Condensed Matter 378-380

      ページ: 989-990

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Lattice Involvement in Low Temperature Phase of U(Ru,Rh)_2Si_22006

    • 著者名/発表者名
      M.Jaime
    • 雑誌名

      Physica B : Condensed Matter 378-380

      ページ: 82-83

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Emergent Phases Near the Metamagnetic Quantum Critical Point in U(Ru_<1-x>Rh_x)_2Si_22006

    • 著者名/発表者名
      Kee Hoon Kim
    • 雑誌名

      Physica B : Condensed Matter 378-380

      ページ: 31-35

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Γ_5 Quasiparticles and Avoided Quantum Criticality in U(Ru,Rh)_2Si_22006

    • 著者名/発表者名
      A.V.Silhanek
    • 雑誌名

      Physica B : Condensed Matter 378-380

      ページ: 373-375

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Phonon Thermal Transport of URu_2Si_2 : Broken Translational Symmetry and Strong Coupling of the "Hidden Order "to the Lattice2006

    • 著者名/発表者名
      P.A.Sharma
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 97

      ページ: 156401-1

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] CePt_<1-x>Rh_xにおける強磁性量子臨界現象2008

    • 著者名/発表者名
      川崎 郁斗
    • 学会等名
      日本物理学会 第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Ce(Rh, Co)In_5の磁場中中性子散乱2008

    • 著者名/発表者名
      横山 淳
    • 学会等名
      日本物理学会 第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] カゴ状物質Pr_3Pd_<20>Ge_6の磁場誘起相転移2008

    • 著者名/発表者名
      若林 琢巳
    • 学会等名
      日本物理学会 第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] U(Ru_<1-x>Rh_x)_2Si_2(x<0.02)における磁気励起2008

    • 著者名/発表者名
      高山 茂貴
    • 学会等名
      日本物理学会 第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] URu_2Si_2の静水圧下磁化測定2008

    • 著者名/発表者名
      石原 祐子
    • 学会等名
      日本物理学会 第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic anisotropy of URu_2Si_2 and related compounds2007

    • 著者名/発表者名
      H. Amitsuka.
    • 学会等名
      4th International Symposium on High Magnetic Field Spin Science in 100T
    • 発表場所
      Tohoku University
    • 年月日
      2007-11-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] A heat-cycle dependent anomaly in LaOs_4P_<12>2007

    • 著者名/発表者名
      H. Amitsuka
    • 学会等名
      International Conference on "New Quantum Phenomena in Skutterudite and Related Systems"
    • 発表場所
      Kobe University
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] High energy-resolution inelastic neutron scattering study of crystalline electric field effects in Pr_3Pd_<20>Ge_62007

    • 著者名/発表者名
      T. Wakabayashi
    • 学会等名
      International Conference on "New Quantum Phenomena in Skutterudite and Related Systems"
    • 発表場所
      Kobe University
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] CeRhIn_5のCo置換系における反強磁性状態II2007

    • 著者名/発表者名
      横山 淳
    • 学会等名
      日本物理学会 第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 磁性希釈極限系La_<1-x>RE_xRu_2Si_2(RE:希土類元素,x<0.1)における単サイト電子相関の系統的研究2007

    • 著者名/発表者名
      森下 明
    • 学会等名
      日本物理学会 第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Ce(Rh,Co)In_5の磁性と超伝導2007

    • 著者名/発表者名
      生沼 慎也
    • 学会等名
      日本物理学会 第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] CePt_<1-x>Rh_xにおける強磁性量子臨界現象2007

    • 著者名/発表者名
      川崎 郁斗
    • 学会等名
      日本物理学会 第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 立方晶非クラマース系物質Pr_3Pd_<20>Ge_6における結晶場効果III2007

    • 著者名/発表者名
      若林 琢巳
    • 学会等名
      日本物理学会 第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Quantum critical phenomena of ferromagnetic CePt_<1-x>Rh_x2007

    • 著者名/発表者名
      I. Kawasaki
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems(SCES'08)
    • 発表場所
      Hilton Americas Houston, Houston, Texas, USA
    • 年月日
      2007-05-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Polarized neutron scattering study on antiferromagnetic states in CeRh_<0.6>Co_<0.4>In_52007

    • 著者名/発表者名
      M. Yokoyama
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems(SCES'08)
    • 発表場所
      Hilton Americas Houston, Houston, Texas, USA
    • 年月日
      2007-05-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Single-crystal 29Si NMR studies on hidden order in URu_2Si_22007

    • 著者名/発表者名
      S. Takagi
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems(SCES'08)
    • 発表場所
      Hilton Americas Houston, Houston, Texas, USA
    • 年月日
      2007-05-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Dependence of pressure-induced phase transitions on pressure-transmitting media in the heavy-electron superconductor URu_2Si_22007

    • 著者名/発表者名
      H. Amitsuka
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems(SCES'08)
    • 発表場所
      Hilton Americas Houston, Houston, Texas, USA
    • 年月日
      2007-05-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Interplay between Fermi surface topology and ordering in URu_2Si_2 revealed through abrupt Hall coefficient changes in strongmagnetic fields2007

    • 著者名/発表者名
      Kee Hoon Kim
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems(SCES'08)
    • 発表場所
      Hilton Americas Houston, Houston, Texas, USA
    • 年月日
      2007-05-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Probing the nodal structures of heavy electron superconductors by means of the specific heat measurements in magnetic fields2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakakibara
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems(SCES'08)
    • 発表場所
      Hilton Americas Houston, Houston, Texas, USA
    • 年月日
      2007-05-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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