| 研究課題/領域番号 |
21K13870
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
谷口 貴紀 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70849950)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 強相関電子系 / 量子臨界現象 / Yb化合物 / 重い電子系 / 放射光 / 核磁気共鳴 / ミュオンスピン緩和 / 中性子散乱 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
最近の物理学の重要なテーマである異方的超伝導やスピン液体状態は、スピン自由度の大
きな量子揺らぎに由来する臨界現象として議論されている。そのため、新奇物性探索に新た
な自由度による量子臨界性の発見が期待され、同一物質系における異なる自由度の量子臨界
現象の発現が、臨界現象の理解の深化のために注目されている。新たな自由度の最有力候補
として価数が脚光を浴びている。本研究課題では最近単結晶合成に成功したYbCu4AuとYbCu4Niに対してそれぞれが示す量子臨界性の起源について研究する。
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| 研究実績の概要 |
我々が初めて単結晶育成に成功したYbCu4Auに対して、マクロ測定とミクロ測定を包括的に用いた研究を展開した。具体的には、粉末X線回折 (XRD)、粉末中性子回折 (NPD)、核磁気共鳴 (NMR)、磁化、電気抵抗、比熱、ミュオンスピン回転緩和 (muSR)、そしてX線吸収分光 (XAS)測定である。
YbCu4Auの多結晶による先行研究では、1 T近傍に磁場誘起の臨界点が存在し、反強磁性スピン揺らぎの枠組みでは説明できない振る舞いを臨界点近傍で示す物質である。しかし、単結晶ではないために、これまでは詳細な測定ができないことが障害であった。そこで、我々は単結晶育成に挑戦し、数mm程度の単結晶を得ることができた。この機会に研究を律速させるため、複数の測定プローブで物性測定を行うのが本研究の目的である。
今年度はJRR-3にあるT1-2 AKANEで3He冷凍機を用いた粉末中性子回折実験を行った。電気抵抗と比熱測定から、逐次転移が観測されたが、詳細は明らかになっていなかった。そこで、中性子回折実験により、相転移の詳細を決定することを目指した。その結果、逐次転移は結晶の質の偏りによるドメイン効果ではなく、本質的であることが明らかになった。さらに、どちらも磁気転移であることも、muSR測定と合わせることで決定できた。そして、低温相と中間相は1次転移であり、2つの相転移線が重なった点は2重臨界点であることも分かった。本研究結果をまとめた論文は現在、査読中である。
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