| 研究課題/領域番号 |
20K03861
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
松岡 英一 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (20400228)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 非従来型異常ホール効果 / f電子系化合物 / 単結晶育成 / ホール抵抗率 / 異常ホール効果 / ホール抵抗 / 希土類化合物 / 幾何学的フラストレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
フラストレーションを有する反強磁性体が示す非従来型の異常ホール効果（AHE）は、基礎と応用の両面から注目されているが、AHEに関する従来の実験研究は少数のd電子系を対象としており、理論研究との比較も十分ではなかった。強相関分野におけるf電子系とd電子系の相補性に鑑み、本研究ではフラストレーションを有するf電子系の新しい物質群であるR6Pd13X4 (R = 希土類, X = Zn, Cd) とR6Mg23Z (Z = 第14, 15族元素) についてAHEを系統的に検証する。そして、従来の研究との比較から、これまで十分には知られていなかったf電子系におけるAHEの性質を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
これまであまり研究例のないf電子系（希土類やアクチナイドを含む化合物系）における非従来型の異常ホール効果（AHE）についての知見を得るため、幾何学的フラストレーションを有する化合物系であるR6Pd13X4（R = 希土類, X = Zn, Cd）と、R6Mg23Z（Z = 第14, 15族元素）を対象とした系統的な物性測定を行った結果、これらにおいてはAHEが観測されなかった。さらに、幾何学的フラストレーションを有する新しいf電子系化合物の物質探索を行った結果、CeMgZn2やCeMgInなどを見出し、これらがフラストレーションの影響を強く受けた磁性と伝導を示すことが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で扱った化合物系においてAHEが観測されなかったことは、幾何学的フラストレーションはAHEが出現するための必要条件ではあり得ても十分条件とは言えず、その出現には反強磁性構造の対称性など、別の条件が必要であることが分かった。このことは、AHEを示す化合物の物質探索に何らかの指針を与えるはずである。さらに、本研究で見出した複数の新化合物は、f電子系におけるフラストレーションと、それに伴う物性発現という、これまで研究例が十分ではなかった観点を調べるための新しい舞台を提供したと言える。
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