ウラン及び超ウラン化合物の強磁場磁性

• 研究課題/領域番号: 19540366
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 杉山 清寛 大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00187676)
• 研究分担者: 芳賀 芳範 日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (90354901) ; 松田 達磨 日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究員 (30370472) ; 本間 佳哉 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00260448)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2007年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: ウラン化合物 / 超ウラン化合物 / パルス強磁場 / 強相関電子系 / 重い電子系 / 磁化過程 / 電子状態

研究概要

ウラン化合物の中でも低温でバンドギャップを持つ半導体的な電気抵抗を示すβ-US_2に特に焦点を当て、強磁場を用いた実験装置を開発して、研究を行った。4.2Kの低温で磁場をかけることによって抵抗が急激に減少し、50テスラの強磁場下で電気抵抗は10万分の1以下にも減少し、電気伝導はもはや半導体的ではなく金属的であることを発見した。この金属化は、試料が磁場中での磁化の出現と相関があることを発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Metamagnetic Behavior in Heavy Fermion Compound YbIr2Zn20 (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Takeuchi, S. Yasui, M. Toda, M. Matsushita, S. Yoshiuchi, M. Ohya, K. Katayama, Y. Hirose, N. Yoshitani, F. Honda, K. Sugiyama, M. Hagiwara, K. Kindo, E. Yamamoto, Y. Haga, T. Tanaka, Y. Kubo, R. Settai, Y. Onuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 79(印刷中)
  • NAID: 210000108373
• [雑誌論文] Metamagnetic Behavior in Heavy Fermion Compound YbIr_2Zn_<20> (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Takeuchi, et al.,
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 79(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Existence of Magnetic Polaron in Nearly Ferromagnetic Semiconductor β-US2 (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ikeda, H. Sakai, N. Tateiwa, T.D. Matsuda, D. Aoki, Y. Homma, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Shiokawa, Y. Ota, K. Sugiyama, M. Hagiwara, K. Kindo, K. Matsubayashi, M. Hedo, Y. Uwatoko, Y. Haga, Y. nuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 114704
  • NAID: 210000108077
• [雑誌論文] Heavy Fermion State in YbIr2Zn20 (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshiuchi, M. Toda, M. Matsushita, S. Yasui, Y. Hirose, M. Ohya, K. Katayama, F. Honda, K. Sugiyama, M. Hagiwara, K. Kindo, T. Takeuchi, E. Yamamoto, Y. Haga, R. Settai, T. Tanaka, Y. Kubo, Y. nuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78
  • NAID: 210000108111
• [雑誌論文] Electrical and Magnetic Properties of CeAu2Si2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ota, K. Sugiyama, Y. Miyauchi, Y. Takeda, Y. Nakano, Y. Doi, K. Katayama, N.D. Dung, T, D. Matsuda, Y. Haga, K. Kindo, T. Takeuchi, M. Hagiwara, R. Settai, Y. nuki
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 78 ページ: 34714-34714
  • NAID: 210000107723
• [雑誌論文] Magnetic Properties of Single Crystalline RCu2Si2 (R: Rare Earth) (2009)
  • 著者名/発表者名: N.D. Dung, Y. Ota, K. Sugiyama, T.D. Matsuda, Y. Haga, K. Kindo, M. Hagiwara, T. Takeuchi, R. Settai, Y. Onuki
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 78 ページ: 24712-24712
  • NAID: 210000107679
• [雑誌論文] Possible Existence of Magnetic Polaron in Nearly Ferromagnetic Semiconductor β-US_2 (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ikeda, et al.,
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heavy Fermion State in YbIr_2Zn_<20> (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshiuchi, et al.,
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Properties of Single Crystalline RCu_2Si_2 (R : Rare Earth) (2009)
  • 著者名/発表者名: N. D. Dung, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical and Magnetic properties of CeAu_2Si_2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ota, ea al.
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 78(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-field magnetization of single crystals CeCu2X2 (X=Si and Ge) and YbCu2Si2 (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sugiyama, T. Miyauchi, Y. Ota, T. Yamada, Y. Oduchi, N.D. Dung, Y. Haga, T.D. Matsuda, M. Hagiwara, K. Kindo, T. Takeuchi, R. Settai, Y. Onuki
  • 雑誌名: Physica B 403 ページ: 769-771
• [雑誌論文] High-field magnetization of single crystals CeCu_2X_2 (X=Si and Ge)and YbCu_2Si_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sugiyama, et al.
  • 雑誌名: Physica B 403 ページ: 769-771
  • 査読あり
• [学会発表] YbIr2Zn20とその関連物質の強磁場磁化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉山清寛, 戸田雅敏, 等
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] YbIr_2Zn_<20>とその関連物質の強磁場磁化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉山清寛, 戸田雅敏, 等
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] US2の強磁場磁性2 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山清寛, 広瀬雄介, 等
  • 学会等名: 日本物理学会秋の分科会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] US_2の強磁場磁性2 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山清寛, 広瀬雄介, 等
  • 学会等名: 日本物理学会秋の分科会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] The Effect of Crystalline Electric Field on Magnetic Properties in RCu2Si2 (R: Rare Earth) (2008)
  • 著者名/発表者名: N.D. Dung, K. Sugiyama, 他
  • 学会等名: 日本物理学会秋の分科会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] 正方晶RCu_2Si_2 (R : 希土類) の強磁場磁化過程 (2008)
  • 著者名/発表者名: 太田有基, 杉山清寛, 他
  • 学会等名: 2008年秋 : 「秋季大会」(山形大, 岩手大)
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] The Effect of Crystalline Electric Field on Magnetic Properties in RCu_2Si_2 (R : Rare Earth) (2008)
  • 著者名/発表者名: N. D. Dung, K. Sugiyama, 他
  • 学会等名: 2008年秋 : 「秋季大会」 (山形大, 岩手大)
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] 正方晶RCu2Si2 (R:希土類)の強磁場磁化過程 (2007)
  • 著者名/発表者名: 太田有基、杉山清寛, 他
  • 学会等名: 日本物理学会秋の分科会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] RCu2Si2(R=希土類)の強磁場磁化過程 (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉山清寛, 他
  • 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
• [学会発表] RCu_2Si_2(R=希土類)の強磁場磁化過程 (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉山清寛, 他
  • 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
• [学会発表] High-field magnetization of single crystals CeCu2X2 (X=Si and Ge) and YbCu2Si2 (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sugiyama, et al
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: Houston, U.S.A.
  • 年月日: 2007-05-15
• [学会発表] High-field magnetization of single crystals CeCu_2X_2 (X=Si and Ge) and YbCu_2Si_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉山清寛, 他
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: Houston
  • 年月日: 2007-05-15