ダイヤモンドアンビルセルを用いた超高圧・極低温磁化測定装置の開発と応用

• 研究課題/領域番号: 19740196
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 富山大学 (2008); 東京大学 (2007)
• 研究代表者: 田山 孝 富山大学, 大学院理工学研究部, 准教授 (20334344)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,590千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 390千円); 2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2007年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 強相関電子系 / 磁化測定 / 圧力 / 極低温 / 磁化 / 圧力実験 / ダイヤモンドアンビル / 異方的超伝導

研究概要

本研究の目的は、1.5GPa以上の高圧力を低温で発生でき、キャパシタンス式ファラデー法極低温磁化測定装置で用いることができる小型のクランプ式圧力容器の開発とその強相関電子系への応用である。そこでNiCrAl製ピストン・シリンダー型圧力容器,インデンター型圧力容器とダイヤモンドアンビルセルの3種類の圧力容器の開発を試み、MPMS(Quantum Design社製)の磁化測定装置を用いた性能テストを行った。その結果、NiCrAl製ピストン・シリンダー型圧力容器では液体ヘリウム温度での目標圧力だった約2GPaを発生でき、インデンター型圧力容器では3GPaに近い圧力を発生できた。これによって1.5GPa以上の高圧力下での極低温磁化測定に目処が立った。しかしながら、ダイヤモンドアンビルセルついてはキャパシタンス式ファラデー法磁化測定法に必要な試料空間を確保して設計することができず、ダイヤモンドアンビルセルを用いた磁化測定装置の開発は残念ながら今後の課題として残った。

研究成果

• [雑誌論文] Scalar Order in PrFe4P12 Studied by Thermal Expansion and Magnetostriction (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Tayama, Y. Isobe, T. Sakakibara, H. Sugawara, and H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78
  • NAID: 130005437454
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetization "Steps" on a Kagome Lattice in Volborthite (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yoshida, Y. Okamoto, T. Tayama, T. Sakakibara, M. Tokunaga, A. Matsuo, Y. Narumi, K. Kindo, M. Yoshida, M. Takigawa and Z. Hiroi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78
  • NAID: 10025959132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scalar Order in PrFe_4P_<12> Studied by Thermal Expansion and Magnetostriction (2009)
  • 著者名/発表者名: Tayama, et.al.
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78
  • NAID: 10025959660
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetization "Steps" on a Kagome Lattice in Volborthite (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, et.al.
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconductivity and quantum criticality in the heavy-fermion system β-YbAlB4 (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Nakatsuji, K. Kuga, Y. Machida, T. Tayama, T. Sakakibara, Y. Karaki, H. Ishimoto, S. Yonezawa, Y. Maeno, E. Pearson, G. G. Lonzarich, L. Balicas, H. Lee, and Z. Fisk
  • 雑誌名: Nature Physics 4 ページ: 603-607
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magneto-transport study on quasi 1-D magnet of Ca-3(Co1-xMx)(2)O-6 (M : Ni, Fe, V, Ti; x <= 0.1) (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Luo, M. Aida, K. Yamada, Z. Honda, T. Sakakibara, T. Tayama, I.J. Ohsugi
  • 雑誌名: J. Opt. Adv. Mater. 10 ページ: 1032-1037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing the nodal structures of heavy electron superconductors by meansof specific heat measurements in magnetic fields (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sakakibara, J. Custers, K. Yano, A. Yamada, T. Tayama, Y. Aoki, H. Sato, H. Sugawara, H. Amitsuka, and M. Yokoyama
  • 雑誌名: Physica B 403 ページ: 990-993
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-angle-dependent specific heat measurements and gap determination of a heavy fermion superconductor URu2Si2 (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Yano, T. Sakakibara, T. Tayama, M. Yokoyama, H. Amitsuka, Y. Homma, P. Miranovic, M. Ichioka, Y. Tsutsumi, and K. Machida
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Phase Diagram of Pr1-xLaxFe4P12 (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tayama, Y. Isobe, T. Sakakibara, H. Sugawara, Y. Aoki, and H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. A 77 (Suppl. A) ページ: 78-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Correlation in the Ordered Phase of CeOs4Sb12 (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Iwasa, S. Itobe, C. Yang, Y. Murakami, M. Kohgi, K. Kuwahara, H. Sugawara, H. Sato, N. Aso, T. Tayama, and T. Sakakibara
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. A 77 (Suppl. A) ページ: 318-320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multipole phenomena and superconductivity in Pr-based filled skutterudites (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sakakibara, K. Yano, H. Sato, T. Tayama, J. Custers, H. Sugawara, Y. Aoki, and H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. A 77 (Suppl.) ページ: 180-186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconductivity and quantum criticality in the heavy-fermion system beta-YbAlR 4 (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakatsuji, et.al.
  • 雑誌名: Nature Phys. 4 ページ: 603-607
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing the nodal structures of heavy electron superconductors by means of specific heat measurements in magnetic fields (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara, et.al.
  • 雑誌名: Physica B 403 ページ: 990-993
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Phase Diagram of Pr_<1-x>La_xFe_4P_<12> (0 〓x 〓0.15) (2008)
  • 著者名/発表者名: Tayama, et.al.
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 Supplement A ページ: 78-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multipole Phenomena and Superconductivity in Pr-based Filled Skutterudites (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara, et.al.
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 Supplement A ページ: 180-186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Correlation in the Ordered Phase of CeOs_4Sb_<12> (2008)
  • 著者名/発表者名: Iwasa, et.al.
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 Supplement A ページ: 318-320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-Angle-Dependent Specific Heat Measurements and Gap Determination of a Heavy Fermion Superconductor URu_2Si_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Yano, et. al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of La impurities on the phase transitions in PrFe4P12 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Tayama, Y. Isobe, T. Sakakibara, H. Sugawara, Y. Aoki, and H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76
  • NAID: 130005296965
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antiferroquadrupolar ordering and anisotropic magnetic phase diagram of dysprosium palladium bronze, DyPd3S4 (2007)
  • 著者名/発表者名: E. Matsuoka, T. Tayama, T. Sakakibara, Z. Hiroi, N. Shirakawa, N. Takeda, and M. Ishikawa
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76
  • NAID: 130005297008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low temperature magnetization of PrOs4Sb12 under pressure (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Tayama, T. Sakakibara, H. Sugawara, and H. Sato
  • 雑誌名: J. Mag. Mag. Mater 310 ページ: 274-276
  • 査読あり
• [雑誌論文] The superconducting gap structure of PrOs4Sb12 and CeRu2 probed by C(H,φ) (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Custers, A. Yamada, T. Tayama, T. Sakakibara, H. Sugawara, Y. Aoki, H. Sato, Y. Onuki, K. Machida
  • 雑誌名: J. Mag. Mag. Mater 310 ページ: 700-702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous hall effect of the frustrated Kondo lattice Pr2Ir2O7 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Machida, S. Nakatsuji, Y. Maeno, T. Tayama, and T. Sakakibara
  • 雑誌名: J. Mag. Mag. Mater. 310 ページ: 1079-1081
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angle-resolved magnetization study of the multipole ordering in PrFe4P12 (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, T. Sakakibara, T. Tayama, T. Onimaru, H. Sugawara, and H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76
  • NAID: 130005296837
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nodal structures of heavy fermion superconductors probed by the specific-heat measurements in magnetic fields (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Sakakibara, A. Yamada, J. Custers, K. Yano, T. Tayama, H. Aoki, and K. Machida
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76
  • NAID: 110006273160
  • 査読あり
• [雑誌論文] The unconventional superconductivity of skutterudite PrOs4Sb12: time-reversal symmetry breaking and adjacent field-induced quadrupole ordering (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Aoki, T. Tayama, T. Sakakibara, K. Kuwahara, K. Iwasa, M. Kohgi, W. Higemoto, D. E. MacLaughlin, H. Sugawara, and H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76
  • NAID: 130005296738
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of a novel phase transition induced by a magnetic field in the phrochlore spin ice compound (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuhira, H. Sato, T. Tayama, Z. Hiroi, S. Takagi, and T. Sakakibara
  • 雑誌名: J. Phys.-Cond. Matt. 19 ページ: 145269-145269
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-angle dependence of the ice-rule breaking spin-flip transition in Dy2Ti2O7 (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, K. Matsuhira, T. Sakakibara, T. Tayama, Z. Hiroi, and S. Takagi
  • 雑誌名: J. Phys.-Cond. Matt. 19 ページ: 145242-145242
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unconventional anomalous Hall effect enhanced by a noncoplanar spin texture in the frustrated Kondo lattice Pr2Ir2O7 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Machida, S. Nakatsuji, Y. Maeno, T. Tayama, T. Sakakibara, and S. Onoda
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect on La Impurities on the Phase Transitions in PrFe_4P_<12> (2007)
  • 著者名/発表者名: Tayama, et. al.
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76
  • NAID: 110006366831
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angle-Resolved Magnetization Study of the Multipole Ordering in PrFe_4P_<12> (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Sato, et. al.
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76
  • 査読あり
• [学会発表] TmNi2B2Cの磁気相図と低温磁性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桜庭孝明
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学 池袋キャンパス
• [学会発表] S=1/2擬カゴメ格子反強磁性体Cu3V2O7(OH)2・2H2Oの磁化ステップ (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田紘行
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学 池袋キャンパス
• [学会発表] パイロクロア酸化物Tb2Ti2O7における量子スピンアイス状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 東中隆二
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学 池袋キャンパス
• [学会発表] PrFe_4P_<12>の熱膨張の磁場角度依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田山孝
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] 極低温磁化測定による強相関f電子系の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田山 孝
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-23
• [学会発表] PrFe4P12の熱膨張の磁場角度依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田山孝
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学, 上田キャンパス
• [学会発表] Ce3Pd20Si6の極低温磁化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三田村裕幸
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学, 上田キャンパス
• [学会発表] Pr(CuGa)13の低温磁化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 志村恭通
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学, 上田キャンパス
• [学会発表] TmNi2B2Cの磁気相図 (2008)
  • 著者名/発表者名: 桜庭孝明
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学, 上田キャンパス
• [学会発表] 金属絶縁体転移を示すパイロクロア型イリジウム酸化物Ln2Ir2O7の低温磁性と圧力効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松平和之
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学, 上田キャンパス
• [学会発表] S=1/2疑カゴメ格子磁性体Cu3V2O7(OH)2・2H2Oの基底状態における磁場誘起相転移 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田紘行
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学, 上田キャンパス
• [学会発表] パイロクロア酸化物Tb2Ti2O7における量子スピンアイス状態の探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 東中隆二
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学, 上田キャンパス
• [学会発表] 若手奨励賞受賞講演 "極低温磁化測定による強相関 f 電子系の研究" (2008)
  • 著者名/発表者名: 田山孝
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
• [学会発表] TmNi2B2Cの極低温磁化測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 桜庭孝明
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
• [学会発表] パイロクロア金属磁性体Pr2Ir2O7のスピン凍結と異常ホール効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 町田洋
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
• [学会発表] 重い電子系YbAlB4における低温磁場中の伝導及び磁気特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中辻知
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
• [学会発表] CeCoIn5の角度分解磁化測定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 桜庭孝明
  • 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 札幌キャンパス
• [学会発表] PrOs4Sb12常伝導相における比熱の磁場方向依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 矢野和弘
  • 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 札幌キャンパス
• [学会発表] 高感度熱膨張測定によるPrFe4P12の秩序状態の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 磯部雄太
  • 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 札幌キャンパス
• [学会発表] Pr2Ir2O7の極低温・高磁場下におけるホール効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 町田洋
  • 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 札幌キャンパス
• [学会発表] パイロクロア型酸化物A2Re2O7(A = Ca, Cd, Pb)における極性金属状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大串研也
  • 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 札幌キャンパス
• [備考] 日本物理学会若手奨励賞(2008)
• [備考]
  • URL: http://sakaki.issp.u-tokyo.ac.jp/