アクチノイド元素を含む層状化合物開発と微視的磁性評価

• 研究課題/領域番号: 21750067
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 酒井 宏典 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究員 (80370401)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 無機固体化学 / アクチノイド化合物 / ランタノイド化合物 / 層状化合物 / 核磁気共鳴

研究概要

アクチノイド層状化合物ThCuPOとUCuPOの化学輸送法を用いた単結晶育成に成功し、化学組成・結晶構造を評価した。これらの単結晶を用いて、電気抵抗、比熱、磁化測定を行った結果、ウランの局在5f電子が強い磁気異方性をもつこと、金属伝導性は銅とリンとの層が担うことが分かった。また、比較対象としてランタノイド層状化合物として強相関電子系超伝導体CeCoIn_5、強相関電子系反強磁性体CePt_2In_7等の核磁気共鳴測定を行い、微視的磁性を評価した。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic-Field-Induced Enhancements of Nuclear Spin-Lattice Relaxation Rates in the Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn5 Using 59Co Nuclear Magnetic Resonance (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Sakai, S. E. Brown, S.-H. Baek, F. Ronning, E. D. Bauer and J. D. Thompson
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 107 号: 13
  • DOI: 10.1103/physrevlett.107.137001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stabilization of commensurate antiferromagnetism in CePt_2In_7 by pressure up to 2.4GPa.-^<115>In-NMR spectral study under zero field (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Sakai, S.Kambe, 他7名
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 83 号: 14 ページ: 140408-140408
  • DOI: 10.1103/physrevb.83.140408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropy of antiferromagnetic spin fluctuations in the heavy fermion superconductors of CeMIn_5 and PuMGa_5(M=Co, Rh) (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Sakai, S. Kambe, Y. Tokunaga, Y. Haga, S.-H. Baek, F. Ronning, E. D. Bauer and J. D. Thompson
  • 雑誌名: Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 巻: 1264 ページ: 69-79
  • URL: http://dx.doi.org/10.1557/PROC-1264-Z12-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Spin Fluctuations and Superconductivity in "115" Heavy Fermion Compounds : C^^<59> o NMR Study in PuCoGa_5 (2010)
  • 著者名/発表者名: S.-H. Baek, H. Sakai, E. D. Bauer, J. N. Mitchell, J. A. Kennison, F. Ronning and J. D. Thompson
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105 号: 21
  • DOI: 10.1103/physrevlett.105.217002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure and Physical Properties of Uranium. Copper Oxyphosphide UCuPO (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Sakai, N. Tateiwa, T. D. Matsuda, T. Sugai, E. Yamamoto and Y. Haga
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 79 号: 7 ページ: 74721-74721
  • DOI: 10.1143/jpsj.79.074721
  • NAID: 40017205475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure and Physical Properties of Uranium-Copper Oxyphosphide UCuPO (2010)
  • 著者名/発表者名: Hironori Sakai, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 79
  • NAID: 40017205475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Spin Fluctuations and Superconductivity in "115" Heavy Fermion Compounds : ^<59>Co NMR Study in PuCoGa_5 (2010)
  • 著者名/発表者名: Seung-Ho Baek, et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fully Gapped Superconductivity in {Ni}-Pnictide Superconductors BaNi_2As_2 and SrNi_2P_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Kurita, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 273
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Existence of Magnetic Polaron in Nearly Ferromagnetic Semiconductor &beta;-US<SUB>2</SUB> (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 and Y. Onuki
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ 巻: 78 号: 11 ページ: 114704-114704
  • DOI: 10.1143/jpsj.78.114704
  • NAID: 130005437242
  • ISSN: 0031-9015, 1347-4073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Existence of Magnetic Polaron in Nearly Ferromagnetic Semiconductor β-US□ (2009)
  • 著者名/発表者名: Shugo Ikeda et al.
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 78
  • 査読あり
• [学会発表] Anisotropic Spin Fluctuations in the Heavy Fermion Systems : Nuclear Magnetic Resonance Study (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Sakai, H. Chudo, Y. Tokunaga, S. Kambe, Y. Haga, F. Ronning, E. D. Bauer, J. D. Thompson, Y. Homma, D. Aoki, Y. Nakano, F. Honda, R. Settai, Y. Onuki
  • 学会等名: TOKIMEKI2011 International Workshop on Heavy Fermions
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] Anisotropy of Spin Fluctuations in the Heavy Fermion Systems : Nuclear Magnetic Resonance Study (2011)
  • 著者名/発表者名: Hironori Sakai, et al
  • 学会等名: TOKIMEKI2011 International Workshop on Heavy Fermions
  • 発表場所: Osaka Univ., Japan(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] 反強磁性体CePt_2In_7における単結晶試料を用いたNQR/NMR研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 酒井宏典、徳永陽、神戸振作、H.-O. Lee、V. A. Sidorov、P. H. Tobash、F. Ronning、E. D. Bauer、J. D. Thompson
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 反強磁性体CePt_2In_7における単結晶試料を用いたNQR/NMR研究(II) (2011)
  • 著者名/発表者名: 酒井宏典, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] ウラン元素を含むオキシニクタイドUCuPOの単結晶育成と物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒井宏典、立岩尚之、松田達磨、菅井孝志、山本悦嗣、芳賀芳範
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] ウラン元素を含むオキシニクタイトUCuPOの単結晶育成と物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒井宏典, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] d波超伝導体CeCoIn_5におけるスピン揺らぎの異方性と関連物質の比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒井宏典、徳永陽、神戸振作、芳賀芳範、S.-H. Baek、S. E. Brown、F. Ronning、E. D. Bauer、J. D. Thompson
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] d波超伝導体CeCoIn_5におけるスピン揺らぎの異方性と関連物質との比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒井宏典, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Anisotropy of antiferromagnetic spin fluctuations in the heavy fermion superconductors of CeMIn_5 and PuMGa_5(M=Co, Rh) (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Sakai, S. Kambe, Y. Tokunaga, Y. Haga, S.-H. Baek, F. Ronning, E. D. Bauer and J. D. Thompson
  • 学会等名: MRS Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-04-09
• [学会発表] Anisotropy of Antiferromagnetic Spin Fluctuations in the Heavy Fermion Superconductors of CeMIn_5 and PuMGa_5 (M=Co, Rh) (2010)
  • 著者名/発表者名: Hironori Sakai, et al.
  • 学会等名: 2010 MRS Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA(招待講演)
  • 年月日: 2010-04-09
• [備考] ホームページ等(プレス発表)
  • URL: http://www.jaea.go.jp/02/press2011/p11091501/index.html
• [備考] ホームページ等(所属機関・研究グループホームページ)
  • URL: http://asrc.jaea.go.jp/soshiki/gr/kambe-gr/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.jaea.go.jp/02/press2011/p11091501/index.html