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空間反転対称性の破れたf電子系化合物の純良単結晶育成とフェルミオロジー

研究課題

研究課題/領域番号 18F18017
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 物性Ⅱ(実験)
研究機関東北大学

研究代表者

青木 大  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30359541)

研究分担者 MAURYA ARVIND  東北大学, 金属材料研究所, 外国人特別研究員
Maurya Arvind  東北大学, 金属材料研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2018年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードウラン化合物 / 空間反転対称性の破れ / 単結晶 / フェルミ面 / 空間反転対称性 / スピン軌道相互作用 / 単結晶育成
研究実績の概要

本研究の目的はウラン・希土類化合物において空間反転対称性の破れた構造を持つ物質に焦点を絞り、さまざまな手法を用いて純良単結晶を育成し、基礎物性測定およびドハース・ファンアルフェン効果測定を通じて電気的・磁気的性質、およびフェルミ面を明らかにすることである。これにより、空間反転対称性の破れによる新奇物性開拓とその発現機構の解明を目指すものである。
本年度は、特にURhSnに焦点を絞り研究を進めた。URhSnはZrNiAl型の六方晶の結晶構造を持ち、空間反転対称性が破れている。U原子に着目すると擬カゴメ構造を取っており、磁気的なフラストレーションが期待される。チョクラルスキー法により単結晶を育成しアニールすることによって純良単結晶を得ることに成功した。2段の磁気転移が54Kと17Kにあり、高圧下の電気抵抗測定を行った。その結果、高温側の転移温度は圧力ととともに単調に減少し、8GPa近傍でゼロになることがわかった。一方、強磁性的な振る舞いを示す低温側の転移は、圧力によって一度上昇したのち、さらに圧力を加えると、やはり8GPa近傍でゼロに向かうことがわかった。これらの振る舞いから、空間反転対称性の破れによる磁気的なフラストレーションが効いていること。なんらかの多極子相互作用が効いていることがわかった。現在、実験の詳細な結果を論文としてまとめているところである。
さらにLa化合物において、空間反転対称性の破れた系の超伝導の性質を電気抵抗、比熱測定から明らかにした。
またUNi4P2の単結晶育成に初めて成功し、その磁気的性質を異方性もふくめて詳細に調べた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件)

  • [国際共同研究] TIFR(インド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Tata Institute of Fundamental Research(インド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Single Crystal Growth and de Haas-van Alphen Effect of Non-Centrosymmetric Heavy-Fermion Compound UPt52020

    • 著者名/発表者名
      Sato Yoshiki J.、Harima Hisatomo、Nakamura Ai、Maurya Arvind、Shimizu Yusei、Homma Yoshiya、Li Dexin、Honda Fuminori、Aoki Dai
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 30 ページ: 0111711-6

    • DOI

      10.7566/jpscp.30.011171

    • 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] Single Crystal Growth and Anisotropy of the Upper Critical Field of CeIr32020

    • 著者名/発表者名
      Sato Yoshiki J.、Shimizu Yusei、Honda Fuminori、Nakamura Ai、Homma Yoshiya、Maurya Arvind、Li Dexin、Aoki Dai
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 29 ページ: 0110071-5

    • DOI

      10.7566/jpscp.29.011007

    • 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] Electrical Transport under Pressure in Non-centrosymmetric URhSn2020

    • 著者名/発表者名
      Maurya Arvind、Honda Fuminori、Shimizu Yusei、Nakamura Ai、Sato Yoshiki J.、Homma Yoshiya、Li DeXin、Aoki Dai
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 29 ページ: 014003-014003

    • DOI

      10.7566/jpscp.29.014003

    • 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] Magnetic and Electronic Properties of the Ternary Compound U2T3Si5 (T = Rh, Ir)2020

    • 著者名/発表者名
      Honda Fuminori、Kawamura Naomi、Li Dexin、Hirose Yusuke、Homma Yoshiya、Nakamura Ai、Shimizu Yusei、Maurya Arvind、Sato Yoshiki J.、Aoki Dai
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 29 ページ: 0130021-6

    • DOI

      10.7566/jpscp.29.013002

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Fluctuation and First-Order Transition in Trillium Lattice of EuPtSi Observed by 151Eu M?ssbauer Spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Homma Yoshiya、Kakihana Masashi、Tokunaga Yo、Yogi Mamoru、Nakashima Miho、Nakamura Ai、Shimizu Yusei、Li Dexin、Maurya Arvind、Sato Yoshiki J.、Honda Fuminori、Aoki Dai、Amako Yasushi、Hedo Masato、Nakama Takao、Onuki Yoshichika
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 88 号: 9 ページ: 094702-094702

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.094702

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic and electrical properties of the ternary compound U2Ir3Si5 with one-dimensional uranium zigzag chains2019

    • 著者名/発表者名
      Li D. X.、Honda F.、Miyake A.、Homma Y.、Haga Y.、Nakamura A.、Shimizu Y.、Maurya A.、Sato Y. J.、Tokunaga M.、Aoki D.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 5 ページ: 054408-054408

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.054408

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Properties of Heavy Fermion Compound Ce5Si4 with Chiral Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Yoshiki J.、Shimizu Yusei、Nakamura Ai、Homma Yoshiya、Li Dexin、Maurya Arvind、Honda Fuminori、Aoki Dai
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 7 ページ: 074701-074701

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.074701

    • NAID

      210000134897

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconducting Properties of CeIr3 Single Crystal2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Yoshiki J.、Nakamura Ai、Shimizu Yusei、Maurya Arvind、Homma Yoshiya、Li Dexin、Honda Fuminori、Aoki Dai
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 5 ページ: 053704-053704

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.053704

    • NAID

      210000134807

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Splitting Fermi surfaces and heavy electronic states in non-centrosymmetric U3Ni3Sn42018

    • 著者名/発表者名
      A. Maurya, H. Harima, A. Nakamura, Y. Shimizu, Y. Homma, D. X. Li, F. Honda, Y. J. Sato, and D. Aoki.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 87 号: 4 ページ: 0447031-8

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.044703

    • NAID

      210000134786

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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