複合素励起の干渉による電子相のX線非弾性散乱による解明

• 研究課題/領域番号: 22540345
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター (2012); 財団法人 高輝度光科学研究センター (2010-2011)
• 研究代表者: 筒井 智嗣 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 副主幹研究員 (70360823)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2010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: 光物性 / X線非弾性散乱 / 非調和フォノン / 結晶場 / 価数揺動 / 強相関電子系 / フォノン / 電子・格子相互作用 / 結晶場励起 / 希土類化合物 / 充填スクッテルダイト / 電子励起

研究概要

高分解能X線非弾性散乱は従来フォノン励起の手段として利用されてきた。本研究では、主として強相関f電子系の化合物に注目して、f電子由来の結晶場励起とフォノン励起の干渉現象を観測することを試みた。その結果、従来型超伝導体であるPrRu_4Sb_<12>と非従来型超伝導体であるPrOs_4Sb_<12>の合金系において結晶場励起とフォノン励起の干渉現象の直接観測に成功した。このほかに、f電子の電荷揺らぎなど他の自由度とフォノン励起の干渉現象の可能性についても検証を行なった。

研究成果

• [雑誌論文] Pressure-Temperature Phase Diagram of Sm Valence State in a Heavy Fermion Compound SmOs_4Sb_<12>, (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui, N. Kawamura, M. Mizumaki, N. Ishimatsu, H. Maruyama, H. Sugawara and H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-T emperature Phase Diagram of Sm Valence State in a Heavy Fermion Compound SmOs4Sb12 (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 82 号: 2 ページ: 0237071-4
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.023707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic Dynamics of Low-Lying Rare-Earth Guest Modes in Heavy Fermion Filled Skutterudites Ros_4Sb_<12> (R: Light Rare-Earth) (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui, H. Uchiyama, J. P. Sutter, A. Q. R. Baron, M. Mizumaki, N. Kawamura, T. Uruga, H. Sugawara, J. Yamaura, A. Ochiai, T. Hasegawa, N. Ogita, M. Udagawa, and H. Sato
  • 雑誌名: Phys. Rev. 巻: B 86
  • 査読あり
• [雑誌論文] Renormalized Motion of Dysprosium Atoms Filled in Boron Cages of DyB_6 (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Iwasa, K. Kuwahara, Y. Utsumi, K. Saito, H. Kobayashi, T. Sato, M. Amano, T. Hasegawa, N. Ogita, M. Udagawa, S. Tsutsui and A. Q. R. Baron
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inelastic X-ray Scattering of Heavy Fermion Compounds Ros_4Sb_<12> (R : Light Rare-Earth) (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui, H. Uchiyama, J. P. Sutter, A. Q. R. Baron, J. Yamaura, H. Sugawara, and H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 391
  • 査読あり
• [雑誌論文] <149>^Sm and <57>^Fe Nuclear Resonant Inelastic Scattering of Filled Skutterudites SmFe_4X_<12> (X : pnictogen), (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui, H. Kobayashi, Y. Yoda, H. Sugawara, C. Sekine, T. Namiki, I. Shirorani and H. Sato
  • 雑誌名: Hyperfine Interact 巻: 206 ページ: 67-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inelastic X-ray Scattering of Heavy Fermion Compounds ROs4Sb12 (R: Light Rare-Earth) (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. 巻: 391 ページ: 012074-012074
  • DOI: 10.1088/1742-6596/391/1/012074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Renormalized Motion of Dysprosium Atoms Filling Boron Cages of DyB_6 (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Iwasa, M. Udagawa, S. Tsutsui, and A. Q. R. Baron、他8名
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 81 号: 11 ページ: 113601-113601
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.113601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic dynamics of low-lying rare-earth guest modes in heavy fermion filled skutterudites ROs4Sb12 (R=light rare-earth) (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86 号: 19
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.195115
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^<149>Sm and ^<57>Fe Nuclear Resonant Inelastic Scattering of Filled Skutterudites SmFe_4X_<12> (X : pnictogen) (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Tsutsui, 他7名
  • 雑誌名: Hyperfine Interact 巻: 206 号: 1-3 ページ: 67-70
  • DOI: 10.1007/s10751-011-0434-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rare Earth Dependent Einstein Temperatures in Filled Skutterudite Compounds REFe_4P_<12> (R = La, Ce, Pr, Nd and Sm) (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Mizumaki, S. Tsutsui, H. Tanida, T. Uruga, D. Kikuchi, H. Sugawara and H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sm Atomic and Charge Dynamics in a Heavy Fermion Compound SmOs_4Sb_<12> (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui, M. Mizumaki, M. Tsubota, H. Uchiyama, A. Q. R. Baron, T. Uruga, D. Kikuchi, H. Sugawara, and H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 80 suppl
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sm atomic and charge dynamics in a heavy fermion compound SmOs_4Sb_<12> (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Tsutsui
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 80SA 号: Suppl.A ページ: SA036-SA036
  • DOI: 10.1143/jpsjs.80sa.sa036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rare earth dependence of einstein temperatures in filled skutterudite compounds REFe_4P_<12> (RE=La, Ce, Pr, Nd, and Sm) (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Mizumaki
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 80 号: 7 ページ: 074603-074603
  • DOI: 10.1143/jpsj.80.074603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sm Atomic and Charge Dynamics in a Heavy Fermion Compound SmOs_4Sb_<12> (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Tsutsui, et al.
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn.Suppl. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origins of phase transitions in valence fluctuating YbPd
  • 著者名/発表者名: A. Mitsuda, M. Sugishima, T. Hasegawa, S. Tsutsui M. Isobe, Y. Ueda, M. Udagawa and H. Wada
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. in press.
  • NAID: 210000132712
  • 査読あり
• [学会発表] 価数揺動物質YbPdのフォノン分散測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 光田 暁弘、杉島正樹、長谷川 巧、筒井 智嗣、Alfred Q. R. Baron、宇田川眞行、和田裕文
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年会
  • 発表場所: 広島大学、広島県東広島市
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] 充填スクッテルダイトPr(Os_<1-x>Ru_x)_4Sb_<12>におけるラットリング・結晶場励起間の新奇結合状態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 亮一、筒井 智嗣、青木勇二、東中隆二、荻田典男、長谷川 巧、宇田川眞行、Alfred Q. R. Baron、佐藤英行
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年会
  • 発表場所: 広島大学、広島県東広島市
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 非弾性X線散乱によるPrT2Zn20 (T=Ru, Ir)のフォノン分散測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 脇舎 和平、鬼丸孝博、筒井 智嗣、長澤直裕、大林容子、松本圭介、高畠敏郎、Alfred Q. R. Baron、長谷川 巧、荻田典男、宇田川眞行
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年会
  • 発表場所: 広島大学、広島県東広島市
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] SmOs_4Sb_<12>における非調和フォノンと価数揺動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 筒井 智嗣、水牧仁一朗、内山裕士、Alfred Q. R. Baron、菅原 仁、佐藤英行
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年会
  • 発表場所: 広島大学、広島県東広島市
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Rattling motions in strongly correlated electron systems (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui
  • 学会等名: RIKEN workshop on "High-Resolution Spectroscopy with X-Rays"
  • 発表場所: 理化学研究所、埼玉県和光市
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] 'Rattling' Motion in Filled Skutterudites observed by X-ray Scattering Techniques (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui, H. Kobayashi, M. Mizumaki, A. Q. R. Baron, Y. Yoda, T. Uruga, C. Sekine, I. Shirotani, H. Sugawara and H. Sato
  • 学会等名: Japan-France Joint Seminar on Physics and Applications of Clustering Solids
  • 発表場所: 兵庫県淡路市
  • 年月日: 2012-11-06
• [学会発表] カゴ状化合物PrRu_2Zn_<20>の非弾性X線散乱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 脇舎 和平、鬼丸孝博、筒井 智嗣、長澤直裕、大林容子、松本圭介、高畠敏郎、Alfred Q. R. Baron、長谷川 巧、荻田典男、宇田川眞行
  • 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、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] YB_6のX線非弾性散乱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 筒井 智嗣、長谷川 巧、遊川幸一、荻田典男、Alfred Q. R. Baron、伊賀文俊、宇田川眞行
  • 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、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] β-パイロクロアにおけるアルカリ元素の非調和振動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 筒井 智嗣、山浦淳一、Alfred Q. R. Baron、廣井善二
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年会
  • 発表場所: 関西学院大学、兵庫県西宮市
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] β-パイロクロアにおけるアルカリ元素の非調和振動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 筒井智嗣, 他3名
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] <149>^Sm and <57>^Fe Nuclear Resonant Inelastic Scattering of Filled Skutterudites SmFe_4X_<12> (X : pnictgen) (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui, H. Kobayashi, Y. Yoda, H. Sugawara, C. Sekine, T. Namiki, I. Shirotani and H. Sato
  • 学会等名: International Conference on the Application of the Mossbauer Effect (ICAME2011)
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] ^<149>Sm and ^<57>Fe Nuclear Resonant Inelastic Scattering of Filled Skutterudites SmFe_4X_<12> (X : pnictgen) (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Tsutsui, 他7名
  • 学会等名: International Conference on the Application of the Mossbauer Effect (ICAME2011)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 充填スクッテルダイトPr(Os_<1-x>Ru_x)_4Sb_<12>における非弾性X線散乱 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 亮一、筒井智嗣、青木勇二、東中隆二、Alfred Q. R. Baron、佐藤英行
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学、富山県富山市
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 充填スクッテルダイトPr(Os_<1-x>RU_x)_4Sb_<12>における非弾性X線散乱 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎亮一、筒井智嗣, 他4名
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋の分科会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Inelastic X-ray Scattering of Heavy Fermion Compounds Ros_4Sb_<12> (R : Light Rare-Earth) (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tsutsui, H. Uchiyama, J. P. Sutter, A. Q. R. Baron, J. Yamaura, H. Sugawara, and H. Sato
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2011)
  • 発表場所: イギリス・ケンブリッジ
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] Inelastic X-ray Scattering of Heavy Fermion Compounds ROs_4Sb_<12> (R : Light Rare-Earth) (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Tsutsui, 他6名
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2011)
  • 発表場所: Cambridge (United Kingdom)
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] ROs_4Sb_<12>(R:軽希土類)におけるゲスト・モードの温度変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 筒井智嗣, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Ros_4Sb_<12>(R : 軽希土類)のX線非弾性散乱 (2010)
  • 著者名/発表者名: 筒井 智嗣、内山裕士、John. P. Sutter、Alfred Q. R. Baron、菅原仁、山浦淳一、佐藤英行
  • 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、大阪府堺市
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] ROs_4Sb_<12>(R:軽希土類)のX線非弾性散乱 (2010)
  • 著者名/発表者名: 筒井智嗣, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Rattling motions in strongly correlated electron systems
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tsutsui
  • 学会等名: RIKEN workshop on “High-Resolution Spectroscopy with X-Rays”
  • 発表場所: 理化学研究所（和光）
  • 招待講演
• [学会発表] Rattling’ Motion in Filled Skutterudites observed by X-ray Scattering Techniques
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tsutsui
  • 学会等名: Japan-France Joint Seminar on Physics and Applications of Clustering Solids
  • 発表場所: 兵庫県淡路市
• [学会発表] YB6のX線非弾性散乱
  • 著者名/発表者名: 筒井智嗣
  • 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
• [学会発表] カゴ状化合物PrRu2Zn20の非弾性X線散乱
  • 著者名/発表者名: 脇舎和平
  • 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
• [学会発表] SmOs4Sb12における非調和フォノンと価数揺動
  • 著者名/発表者名: 筒井智嗣
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 非弾性X線散乱によるPrT2Zn20 (T=Ru, Ir)のフォノン分散測定
  • 著者名/発表者名: 脇舎和平
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 充填スクッテルダイトPr(Os1-xRux)4Sb12におけるラットリング-結晶場励起間の新奇結合状態
  • 著者名/発表者名: 宮崎亮一
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 価数揺動物質YbPdのフォノン分散測定
  • 著者名/発表者名: 光田暁弘
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年会
  • 発表場所: 広島大学
• [備考] ICAME2011の発表はshort presentation付のポスター発表に採用された。