超強磁場・極低温・高圧下での電気的・磁気的測定のための非金属製圧力セルの開発

• 研究課題/領域番号: 25610090
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 摂待 力生 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00251041)
• 連携研究者: 広瀬 雄介 新潟大学, 自然科学系, 助教 (00647125)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 強相関電子系 / 重い電子系 / パルス強磁場 / 圧力 / 圧力セル / 極低温 / メタ磁性 / CeRh2Si2 / 量子臨界点

研究成果の概要

一般に重い電子系の磁気秩序温度は数K，超伝導転移温度は1K程度と低いのに対し，磁気的な性質が変化する磁場は数～数十Tと高い。このような系の研究にはパルス強磁場を用いた数十Tの磁場が必要となる。パルス強磁場で大きな問題となるのは，渦電流による発熱である。これが重い電子系の強磁場・極低温・高圧実験を困難なものとしている。そこで，本研究では，1K以下の極低温・40Tを超えるパルス強磁場下で数GPaの圧力を発生できる圧力セルの開発を目指した。その結果，1.5K，60Tで4GPaの圧力を発生できる圧力セルの開発に成功するとともに，CeRh2Si2における4f電子の局在的性質と遍歴的性質の分離に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Anisotropy of the superconducting upper critical field and antiferromagnetism in pressure-induced superconductor CePt2In7 (2015)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Kurahashi, Shunpei Ota, Shun Tomaru, Yusuke Hirose and Rikio Settai
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 592 ページ: 012006-012006
  • DOI: 10.1088/1742-6596/592/1/012006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of non-metallic diamond anvil cell and quantum oscillation measurement of CePt2ln7 in a pulsed-magnet (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Miyake, Yoshimitsu Kohama, Shunpei Ohta, Yusuke Hirose, Rikio Settai, Kazuyuki Matsubayashi, Yoshiya Uwatoko, Akira Matsuo, Koichi Kindo and Masashi Tokunaga
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 592 ページ: 012149-012149
  • DOI: 10.1088/1742-6596/592/1/012149
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Investigation of the heavy-fermion antiferromagnet CeRh2Si2 under intense pulsed magnetic (2014)
  • 著者名/発表者名: William Knafo, Rikio Settai, Daniel Braithwaite, Shuhei Kurahashi, Dai Aoki, Jacques Flouquet
  • 学会等名: Strongly Correlated Electron Systems 2014
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2014-07-09
• [学会発表] Development of quantum oscillations measurements under multiple extreme conditions combining a pulsed-magnet and non-metallic diamond anvil cell (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Miyake, Yoshimitsu Kohama, Shunpei Ohta, Yusuke Hirose, Rikio Settai, Fuminori Honda, Dai Aoki, Yoshichika Onuki, Kazuyuki Matsubayashi, Yoshiya Uwatoko, Akira Matsuo, Koichi Kindo, Masashi Tokunaga
  • 学会等名: Strongly Correlated Electron Systems 2014
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2014-07-09
• [学会発表] Anisotropy of upper critical field and antiferromagnetism in pressure-induced superconductor CePt2In7 (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Kurahashi, Shunpei Ota, Shun Tomaru, Yusuke Hirose, Rikio Settai
  • 学会等名: Strongly Correlated Electron Systems 2014
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2014-07-09