強磁性量子相転移物質における圧力、磁場制御による量子臨界現象の研究

• 研究課題/領域番号: 24740220
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 松林 和幸 東京大学, 物性研究所, 助教 (10451890)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 重い電子系 / 量子相転移 / 圧力 / 磁場 / メタ磁性 / 量子臨界 / 価数 / 強磁性

研究概要

本研究では圧力や磁場によって磁気秩序相が生成、消失する量子相転移点近傍における異常物性の起源を明らかにすべく、臨界点近傍における価数変化やメタ磁性の発現に着目した研究を行った。その結果、YbNi3Ga9において圧力誘起磁気秩序相が出現する臨界圧力に向かってマージする価数クロスオーバーを見出した。また、臨界圧力近傍の常磁性領域において新奇なメタ磁性を発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Microscopic Evidence of a Crossover to a Low-Temperature Intermediate Valence State in YbCo2Zn20 (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Mito, H. Hara, T. Ishida, K. Nakagawara, T. Koyama, K. Ueda, T. Kohara, K. Ishida, K. Matsubayashi, Y. Saiga, Y. Uwatoko
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 82 号: 10 ページ: 103704-103704
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.103704
  • NAID: 210000132776
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi Surface and Magnetic Properties of Antiferromagnet EuBi3 (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nakamura, Y. Hiranaka, M. Hedo, T. Nakama, Y. Tatetsu, T. Maehira, Y. Miura, A. Mori, H. Tsutsumi, Y. Hirose, K. Mitamura, K. Sugiyama, M. Hagiwara, F. Honda, T. Takeuchi, Y. Haga, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, Y. Onuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 82 号: 12 ページ: 124708-124708
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.124708
  • NAID: 210000132886
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and Fermi Surface Properties of EuGa4 (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nakamura, Y. Hiranaka, M. Hedo, T. Nakama, Y. Miura, H. Tsutsumi, A. Mori, K. Ishida, K. Mitamura, Y.Hirose, K. Sugiyama, F. Honda, R. Settai, T. Takeuchi, M. Hagiwara, T. D. Matsuda, E. Yamamoto, Y. Haga, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, H. Harima, Y. Onuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 82 号: 10 ページ: 104703-104703
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.104703
  • NAID: 210000132787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Kondo Physics Near a Metal-Insulator Crossover in the A-site Ordered Perovskite CaCu_3Ir_4O_<12> (2013)
  • 著者名/発表者名: J. -G. Cheng, 他7名
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 111 号: 17 ページ: 176403-176403
  • DOI: 10.1103/physrevlett.111.176403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-induced suppression of the antiferromagnetic transition in YbNi3Al9 single crystal (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hirayama
  • 雑誌名: Journal of Physics 巻: 391 ページ: 12020-12020
  • DOI: 10.1088/1742-6596/391/1/012020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low temperature properties of a low carrier heavy fermion YbPtSb (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Matsubayashi, R. Yamanaka, H. S. Suzuki, K. Munakata and Y. Uwatoko
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser. 巻: 391 ページ: 12040-12040
  • DOI: 10.1088/1742-6596/391/1/012040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat Capacity Measurement of Heavy Fermion YbCo_2Zn_<20> under Magnetic Field (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Yamanaka, K. Matsubayashi, Y. Saiga, T. Kawae and Y. Uwatoko
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser. 巻: 391 ページ: 12078-12078
  • DOI: 10.1088/1742-6596/391/1/012078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of Field Induced Fermi Liquid State in Yb-Based Heavy-Fermion Compound : X-ray Absorption Spectroscopy and Nuclear Magnetic Resonance Studies of YbCo_2 Zn_<20> (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Mito, T. Koyama, K. Nakagawara, T. Ishida, K. Ueda, T. Kohara, 他8名
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 81 号: 3 ページ: 0337061-4
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.033706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-Induced Heavy Fermion Superconductivity in the Nonmagnetic Quadrupolar System PrTi2Al20 (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Matsubayashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 109 号: 18 ページ: 187004-187004
  • DOI: 10.1103/physrevlett.109.187004
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高圧力発生装置の小型化による物性測定環境の拡張 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松林和幸,久田旭彦,河江達也,上床美也
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 巻: 22 ページ: 206-213
  • NAID: 10031044535
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jshpreview/22/3/22_206/_pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] 容積効率にこだわった高圧セルによる10 GPa級NMR測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北川健太郎,松林和幸,後藤弘匡,松本武彦,上床美也,八木健彦,瀧川仁
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 巻: 22 ページ: 198-205
  • NAID: 10031044511
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jshpreview/22/3/22_198/_pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高圧力発生装置の小型化による 物性測定環境の拡張 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松林和幸 et al.
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 Vol. 22, No. 3 (2012) 巻: 22 ページ: 206-206
  • NAID: 10031044535
  • 査読あり
• [学会発表] 重い電子系物質における圧力・磁場誘起量子相転移 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松林和幸
  • 学会等名: 東京大学物性研究所短期研究会「極限強磁場科学ー場、物質、プローブのリンクから融合へ」
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2013-11-01
  • 招待講演
• [学会発表] 希土類金属間化合物RNi_3X_9(R : 希土類金属, X :Al, Ga)のカイラル構造とその磁性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大原繁男,小林拓也,福田智寿,山下哲朗,松本裕司,山浦淳一,宗像孝司,田中斗志貴,松林和幸,上床美也,南部雄亮,宮崎亮一,青木勇二
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-27
• [学会発表] 圧力誘起磁気秩序を示すYbCo_2Zn_20およびYbNi_3Ga_9におけるメタ磁性の圧力効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松林和幸,河江達也,山下哲朗,大原繁男,北川健太郎,上床美也
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] Pressure-induced ferromagnetic order on YbNi_3X_9 (X=Al, Ga) (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Matsubayashi, T. Hirayama, Y. Uwatoko, T. Yamashita, S. Ohara
  • 学会等名: The International Conference on STRONGLY CORRELATED ELECTRON SYSTEMS
  • 発表場所: Hongo, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2013-08-06
• [学会発表] 中間価数物質YbNi_3Ga_9における圧力誘起強磁性秩序と価数クロスオーバー (2013)
  • 著者名/発表者名: 松林和幸,平山貴士,山下哲郎,大原繁男,河村直己,水牧仁一朗,石松直樹,北川健太郎,上床美也,渡辺真仁
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] X線吸収・発光分光法によるYbNi_3Ga_9のYb価数の温度-圧力相図の作成II (2013)
  • 著者名/発表者名: 河村直己,松林和幸,金井典子,林久史,石松直樹,水牧仁一朗,山下哲朗,大原繁男,上床美也
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 重い電子系物質の多重極限下比熱測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松林和幸
  • 学会等名: 新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ
  • 発表場所: 琉球大学
  • 年月日: 2012-11-23
  • 招待講演
• [学会発表] Effect of Pressure on the YbNi_3Ga_9 Single Crystal (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hirayama, K. Matsubayashi, Y. Yamashita, S. Ohara, N. Kawamura, M. Mizumaki, N. Ishimatsu, Y. Uwatoko
  • 学会等名: International Conference on Magnetism with Strongly correlated Electron Systems(SCES)
  • 発表場所: Bexco, Busan, Korea
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] Valence Fluctuation Study by Using X-ray Absorption and Emission Spectroscopies at Yb L3-edge in YbNi_3Ga_9 (X=Al and Ga) (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Kawamura, K. Matsubayashi, H. Hayashi, N. Knai, M. Mizumaki , Y. Uwatoko, T. Yamashita, S. Ohara
  • 学会等名: International Conference on Magnetism with Strongly correlated Electron Systems(SCES)
  • 発表場所: Bexco, Busan, Korea
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] 重い電子系物質における圧力・磁場誘起量子相転移
  • 著者名/発表者名: 松林和幸
  • 学会等名: 東京大学物性研究所 短期研究会「極限強磁場科学ー場、物質、プローブのリンクから融合へ」
  • 発表場所: 東京大学物性研究所(千葉県)
  • 招待講演
• [学会発表] 圧力誘起磁気秩序を示すYbCo2Zn20およびYbNi3Ga9におけるメタ磁性の圧力効果
  • 著者名/発表者名: 松林和幸，河江達也，山下哲朗，大原繁男，北川健太郎，上床美也
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県)
• [学会発表] 希土類金属間化合物RNi3X9(R：希土類金属, X：Al, Ga)のカイラル構造とその磁性
  • 著者名/発表者名: 大原繁男，小林拓也，福田智寿，山下哲朗，松本裕司，山浦淳一，宗像孝司，田中斗志貴，松林和幸，上床美也，南部雄亮，宮崎亮一，青木勇二
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県)
• [学会発表] YbCo2Zn20の極低温下f電子状態
  • 著者名/発表者名: 水戸毅，原宏樹，小山岳秀，上田光一，小原孝夫，石田憲二，松林和幸，斎賀裕太，上床美也
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県)
• [学会発表] EuTIn4 (T : Ni, Pd, Pt)のドハース・ファンアルフェン効果と圧力効果
  • 著者名/発表者名: 辺土正人，平仲裕一，仲村愛，仲間隆男，大貫惇睦，播磨尚朝，松林和幸，上床美也
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川県)
• [学会発表] クランプ式キュービックアンビル圧力発生装置の開発
  • 著者名/発表者名: Cheng Jinguang，鈴木純一郎，松林和幸，長崎尚子，上床美也
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川県)
• [学会発表] 中間価数物質YbNi3Ga9における圧力誘起強磁性秩序と価数クロスオーバー
  • 著者名/発表者名: 松林和幸 et al.
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 重い電子系物質の多重極限下比熱測定
  • 著者名/発表者名: 松林和幸 et al.
  • 学会等名: 新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ
  • 発表場所: 琉球大学
  • 招待講演
• [学会発表] PrTi2Al20 における四極子秩序とその圧力効果
  • 著者名/発表者名: 松林和幸 et al.
  • 学会等名: 新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ
  • 発表場所: 首都大学東京
• [学会発表] Pressure and Magnetic-Field Induced Non-Fermi-Liquid Behavior in YbCo2Zn20
  • 著者名/発表者名: K. Matsubayashi et al.
  • 学会等名: International Conference on Magnetism with Strongly correlated Electron Systems(SCES)
  • 発表場所: Bexco, Busan, Korea
• [学会発表] Effect of Pressure on the YbNi3Ga9 Single Crystal
  • 著者名/発表者名: Y. Uwatoko et al.
  • 学会等名: International Conference on Magnetism with Strongly correlated Electron Systems(SCES)
  • 発表場所: Bexco, Busan, Korea
• [学会発表] Valence Fluctuation Study by Using X-ray Absorption and Emission Spectroscopies at Yb L3-edge in YbNi3X9 (X=Al and Ga)
  • 著者名/発表者名: N. Kawamura et al.
  • 学会等名: International Conference on Magnetism with Strongly correlated Electron Systems(SCES)
  • 発表場所: Bexco, Busan, Korea
• [学会発表] 重い電子系物質YbCo2Zn20におけるメタ磁性の圧力効果
  • 著者名/発表者名: 松林和幸 et al.
  • 学会等名: 日本物理学会 秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学