量子ビーム技術による超強磁場下量子相転移の解明

• 研究課題/領域番号: 22244047
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 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: 稲見 俊哉 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (30354989)
• 研究分担者: 松田 康弘 東京大学, 物性研究所, 准教授 (10292757) ; 岡本 淳 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特任助教 (50555258)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 42,250千円 (直接経費: 32,500千円、間接経費: 9,750千円); 2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2011年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円); 2010年度: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
• キーワード: パルス磁場 / X線吸収分光 / 価数転移 / メタ磁性転移 / cf混成 / 価数揺動 / スピン状態転移 / Ｘ線吸収分光

研究概要

本研究では、極低温強磁場下で起こる相転移(＝量子相転移)近傍の秩序変数や電子状態を放射光X線を利用した微視的な測定手法(特にX線吸収分光法)を用いて実験的に解明すること目的とした。Ceを含む重い電子系物質に対しては、4f電子の遍歴性が磁場により抑制される過程を初めて明らかにした。また、Ybを含む重い電子系物質に対しては、YbAgCu4ではメタ磁性転移の主因がYbの価数転移であることを解明し、YbRh2Si2では逆に既報の電子系の異常がフェルミ面の大きな再構成などを伴わないことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Temperature and Magnetic Field Dependent Yb Valence in YbRh_2Si_2 Observed by X-ray Absorption Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirohito NAKAI, Takao EBIHARA, Satoshi TSUTSUI, Masaichiro MIZUMAKI, Naomi KAWAMURA, Shinji MICHIMURA, Toshiya INAMI, Toshiyuki NAKAMURA, Akihiro KONDO, Koichi KINDO, and Yasuhiro H. MATSUDA
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol. 82 号: 12 ページ: 124712-124712
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.124712
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchrotron X-ray Spectroscopy Study on the Valence State in α-and β-YbAlB_4 at Low Temperatures and High Magnetic Fields (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Matsuda, T. Nakamura, K. Kuga, S. Nakatsuji, S. Michimura, T. Inami, N. Kawamura and M. Mizumaki
  • 雑誌名: Journal of the Korean Physical Society 巻: Vol. 62, No. 12 号: 12 ページ: 1778-1781
  • DOI: 10.3938/jkps.62.1778
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray Diffraction and Absorption Spectroscopy in Pulsed High Magnetic Fields (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro H. MATSUDA and Toshiya INAMI
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol. 82
  • NAID: 210000132378
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray Diffraction and Absorption Spectroscopy in Pulsed High Magnetic Fields (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro H. Matsuda
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 82 号: 2 ページ: 21009-21009
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.021009
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Magnetic Field X-ray Absorption and Magnetic Circular Dichroism Spectroscopy in the Mixed-Valent Compound YbAgCu_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Nakamura, Yasuhiro H. Matsuda, Jim-Long Her, Koichi Kindo, Shinji Michimura, Toshiya Inami, Masaichiro Mizumaki, Naomi Kawamura, Motohiro Suzuki, Bin Chen, Hiroto Ohta, Kazuyoshi Yoshimura, Akio Kotani
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: Vol. 81 号: 11 ページ: 114702-114702
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.114702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of f-electron itinerancy in CeRu_2Si_2 by a strong magnetic field (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Matsuda, T. Nakamura, J. L. Her, S. Michimura, T. Inami, K. Kindo, and T. Ebihara
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: Vol. 86 号: 4 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.041109
  • 査読あり
• [学会発表] (Pr_<1-y>Y_y)_<1-x>Ca_xCoO_3 における磁場誘起 Pr 価数変化と金属・絶縁体-スピン状態転移 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内藤智之、武田大輝、藤代博之、寺島拓、松田康弘、木原工、徳永将史、稲見俊哉
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] パルス強磁場下軟X 線分校測定装置の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲見俊哉、松田康弘、岡本淳
  • 学会等名: 物構研サイエンスフェスタ
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] Valence State in Ce-based Heavy Fermion Compounds at High Magnetic Field (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Matsuda, J. L. Her, S. Michimura, T. Inami, T. Ebihara, H. Amitsuka
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-08-07
• [学会発表] CeRu_2Si_2 および CeRh_2Si_2 の強磁場下での Ce 価数 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松田康弘、中村俊幸、道村真司、稲見俊哉、金道浩一、海老原孝雄、網塚浩
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] 重い電子系 α-YbAl_<1-x>Fe_xB_4 の強磁場磁化と価数 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺島拓、松田康弘、中辻知、久我健太郎、曾根啓太、河村直己、水牧仁一朗、稲見俊哉
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Synchrotron X-ray spectroscopy study on the valence state in α-and β-YbAlB_4 at low temperatures and high magnetic fields (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Matsuda, T. Nakamura, K. Kuga, S. Nakatsuji, S. Michimura, T. Inami, N. Kawamura, M. Mizumaki
  • 学会等名: The 19th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] Synchrotron X-ray Absorption Study on the Valence Fluctuation in Ce-based Heavy Fermion Compounds at High Magnetic Fields (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Matsuda, T. Nakamura, J. L. Her, S. Michimura, T. Inami, T. Ebihara, H. Amitsuka
  • 学会等名: The 10 th International Conference on Research in High Magnetic Fields
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2012-07-05
• [学会発表] 強磁場 X 線分光実験のための小型パルスマグネット冷却方式の改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村俊幸、松田康弘、稲見俊哉
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 強磁場X線分光実験のための小型パルスマグネット冷却方式の改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村俊幸
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西大学(西宮)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] CeRu_2Si_2 の強磁場磁化と価数 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村俊幸、松田康弘、金道浩一、道村真司、稲見俊哉、海老原孝雄
  • 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: 2011-09-23
• [学会発表] CeRu_2Si_2の強磁場磁化と価数 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村俊幸
  • 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: 2011-09-23
• [学会発表] 重い電子系 YbAgCu_4 の強磁場 XMCD (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田康弘、中村俊幸、何金龍、金道浩一、道村真司、稲見俊哉、水牧仁一朗、河村直己、鈴木基寛、陳斌、太田寛人、吉村一良
  • 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: 2011-09-22
• [学会発表] YbAgCu_4 の磁場誘起価数転移 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村俊幸、何金龍、松田康弘、金道浩一、稲見俊哉、道村真司、水牧仁一朗、河村直己、鈴木基寛、陳斌、太田寛人、吉村一良
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] CeRu_2Si_2 の強磁場価数 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田康弘、中村俊幸、道村真司、稲見俊哉、海老原孝雄
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] CeRu_2Si_2の強磁場価数 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田康弘
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] YbAgCu_4 の強磁場磁化と価数 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村俊幸、何金龍、松田康弘、金道浩一、稲見俊哉、道村真司、水牧仁一朗、河村直己、鈴木基寛、陳斌、太田寛人、吉村一良
  • 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: 2010-09-23
• [学会発表] Valence State in Ce-based Heavy Fermion Compounds at High Magnetic Field
  • 著者名/発表者名: Y. H. Matsuda
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] (Pr1-yYy)1-xCaxCoO3における磁場誘起Pr価数変化と金属・絶縁体-スピン状態転移
  • 著者名/発表者名: 内藤 智之
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大湘南キャンパス
• [学会発表] パルス強磁場下軟X線分光測定装置の開発
  • 著者名/発表者名: 稲見俊哉
  • 学会等名: 物構研サイエンスフェスタ
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] Synchrotron X-ray Absorption Study on the Valence Fluctuation in Ce-based Heavy Fermion Compounds at High Magnetic Fields
  • 著者名/発表者名: Y. H. Matsuda
  • 学会等名: The 10th International Conference on Research in High Magnetic Fields
  • 発表場所: Wuhan, China
• [学会発表] Synchrotron X-ray spectroscopy study on the valence state in α- and β-YbAlB4 at low temperatures and high magnetic fields
  • 著者名/発表者名: Y. H. Matsuda
  • 学会等名: The 19th International Conference (ICM) on Magnetism with Strongly Correlated Electron Systems (SCES)
  • 発表場所: Busan, Korea
• [学会発表] CeRu2Si2およびCeRh2Si2の強磁場下でのCe価数
  • 著者名/発表者名: 松田康弘
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [備考]
  • URL: http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/highlight/2011/ymatsuda1_en.html
• [備考] ISSP ActivityReport 2011
  • URL: http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/highlight/2011/ymatsuda1_en.html