準結晶の量子臨界現象の一軸圧力効果

• 研究課題/領域番号: 25610094
• 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: 名古屋大学
• 研究代表者: 出口 和彦 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40397584)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 量子臨界現象 / 準結晶 / 磁性 / 強相関電子系 / 極低温 / 高圧

研究成果の概要

主な研究成果として、周期的に原子が並んだ結晶と、周期的ではないが規則的に原子が並んだ準結晶とをつなぐ物質として、近似結晶と呼ばれる一群の結晶が注目を集めている。今回、Tsai型クラスターを持つ近似結晶で初めて超伝導が発見された。この近似結晶はAu-Ge-Ybの3元素からなり、クラスター中心の原子の種類と配置がわずかに異なる2種類の構造を持つ。一方は0.68 Kの超伝導転移温度Tcを持つ非磁性物質であり、もう一方は0.36 KのTcを持つ磁性物質であることがわかった。Tsai型クラスターをもつ物質の電子状態を幾何学的局所構造によって制御できることが本研究によって初めて明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Localized Electron Magnetism in the Icosahedral Au-Al-Tm Quasicrystal and Crystalline Approximan (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Nakayama, K. Tanaka, S. Matsukawa, K. Deguchi, K. Imura, T. Ishimasa, N. K. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 84
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Crystal Structure of Superconducting 1/1 Cubic Au-Ge-Yb Approximant with Tsai-type Cluster (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Deguchi, M. Nakayama, S. Matsukawa, K. Imura, K. Tanaka, T. Ishimasa, N. K. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 84 号: 1 ページ: 015002-015002
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.015002
  • NAID: 210000133413
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Superconductivity of Au-Ge-Yb Approximants with Tsai-type Clusters (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Deguchi, M. Nakayama, S. Matsukawa, K. Imura, K. Tanaka, T. Ishimasa, N. K. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 84 号: 2 ページ: 023705-023705
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.023705
  • NAID: 40020360598
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Origin of the Black-Golden Transition in Sm1-xYxS (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Imura, M. Saito, M. Kaneko, T. Ito, T. Hajiri, M. Matsunami, S. Kimura, K. Deguchi, H. S. Suzuki, N. K. Sato
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 592
  • 査読あり
• [雑誌論文] ウラン系強磁性超伝導における強磁性ゆらぎが誘起するスピン三重項超伝導 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石田憲二，服部泰佑，佐藤憲昭，出口和彦，多田靖啓，藤本聡
  • 雑誌名: 固体物理 巻: 50 ページ: 123-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Valence Charge Driven by Constituent Element Substitution in the Mixed-Valence Quasicrystal and Approximant Au-Al-Yb (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuya Matsukawa, Katsumasa Tanaka, Mika Nakayama, Kazuhiko Deguchi, Keiichiro Imura, Hiroyuki Takakura, Shiro Kashimoto, Tsutomu Ishimasa, Noriaki K. Sato
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 号: 3 ページ: 034705-034705
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.034705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermodynamic Study of Nodal Structure and Multiband Superconductivity of KFe2As2 (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Kittaka
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 83 号: 1 ページ: 013704-013704
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.013704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Triplet Superconductivity Induced by Longitudinal Ferromagnetic Fluctuations in UCoGe Probed by 59Co NMR Measurement (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori, Y. Ihara, K. Karube, D. Sugimoto, K. Ishida, K. Deguchi, N. K. Sato, and T. Yamamura
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 号: 6 ページ: 061012-061012
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.061012
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electrical oscillation in SmS induced by constant external voltage (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, R. Okazaki, H. Taniguchi, I. Terasaki, M. Saito, K. Imura, K. Deguchi, N. K. Sato
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 89 号: 19 ページ: 195103-195103
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.195103
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Relationship between Ferromagnetic Criticality and the Enhancement of Superconductivity Induced by Transverse Magnetic Fields in UCoGe (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori, K. Karube, K. Ishida, K. Deguchi, N. K. Sato, and T. Yamamura
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 号: 7 ページ: 073708-073708
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.073708
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transport Properties of the Au-Al-Yb Quasicrystal and Approximant under Hydrostatic Pressure (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukawa, K. Tanaka, M. Nakayama, S. Kunikata, K. Deguchi, K. Imura, T. Ishimasa, N. K. Sato
  • 雑誌名: Acta Phys. Pol. 巻: A 126 号: 2 ページ: 527-530
  • DOI: 10.12693/aphyspola.126.527
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tsai-Type Quasicrystal and Its Approximant in Au-Al-Tm Alloy (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka, Y. Tanaka, T. Ishimasaa, M. Nakayama, S. Matsukawa, K. Deguchi, N. K. Sato
  • 雑誌名: Acta Phys. Pol. 巻: A 126 号: 2 ページ: 603-607
  • DOI: 10.12693/aphyspola.126.603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin susceptibility in the superconducting state of the ferromagnetic superconductor UCoGe (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori, K. Karube, Y. Ihara, K. Ishida, K. Deguchi, N. K. Sato, T. Yamamura
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol.88 号: 8 ページ: 0851271-5
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.085127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Density-Wave-Type Ordering of LaCoGe Revealed by ^<59>Co- and ^<139>La-Nuclear Magnetic Resonance Measurements (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Karube, T. Hattori, K. Ishida , N. Tamura, K. Deguchi, N. K. Sato
  • 雑誌名: Journal for the Physical Society of Japan 巻: Vol.82 号: 8 ページ: 0837121-4
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.083712
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase diagram of the itinerant-electron ferromagnet ZrZn2 (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Kabeya
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi B 巻: 250 号: 3 ページ: 654-656
  • DOI: 10.1002/pssb.201200869
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Triplet Superconductivity Induced by Longitudinal Ferromagnetic Fluctuations in UCoGe: Theoretical Aspect (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tada, S. Fujimoto, N. Kawakami, T. Hattori, Y. Ihara, K. Ishida, K. Deguchi, N. K. Sato, I. Satoh
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. 449 (2013) 012029 1-12. 巻: 449 ページ: 0120291-12
  • DOI: 10.1088/1742-6596/449/1/012029
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 電子の小宇宙に潜むブラックホール (2013)
  • 著者名/発表者名: 出口和彦
  • 雑誌名: 名古屋大学理学部･大学院理学研究科広報誌 理フィロソフィア 巻: 24 ページ: 14-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁性準結晶における量子臨界現象-重い電子系と準結晶の境界領域に潜む新し (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤憲昭，出口和彦，石政勉
  • 雑誌名: 固体物理 巻: 48 ページ: 355-362
  • 査読あり
• [雑誌論文] 第３の固体が切り開く新しい強相関物質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 出口和彦
  • 雑誌名: 名古屋大学広報誌 名大トピックス 巻: 247 ページ: 15-15
  • 査読あり
• [学会発表] Strongly correlated electrons in icosahedral Yb quasicrystals and approximants (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Deguchi, M. Nakayama, S. Matsukawa, K. Imura, N. K. Sato, K. Tanaka, and T. Ishimasa
  • 学会等名: C-Mac Days 2014
  • 発表場所: Zagreb, Croatia
  • 年月日: 2014-12-08 – 2014-12-11
• [学会発表] Pressure induced quantum criticality of Au-Al-Yb approximant with Tsai-type cluster (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Deguchi, S. Matsukawa, M. Nakayama, K. Tanaka, T. Ishimasa, N. K. Sato
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2014)
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] Tsai型クラスター構造をもつYb系準結晶・近似結晶の磁性と量子臨界現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 出口和彦, 松川周矢，中山美佳，佐藤憲昭，田中克昌，石政勉, 三宅厚志, 徳永将史
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 神奈川県
• [学会発表] Tsai型クラスター構造をもつ準結晶・近似結晶の磁性と量子臨界現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 出口和彦
  • 学会等名: 遍歴電子系研究会
  • 発表場所: 愛知県
• [学会発表] Quantum Criticality in a Magnetic Quasicrystal (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Deguchi, S. Matsukawa, N. K. Sato, T. Hattori, K. Ishida, H. Takakura, T. Ishimasa
  • 学会等名: The International Conference onStrongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Quantum criticality in a magnetic Au-Al-Yb quasicrystal (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Deguchi, S. Matsukawa, N. K. Sato, T. Hattori, K. Ishida, H. Takakura, T. Ishimasa
  • 学会等名: 12th International Conference on Quasicrystals (ICQ12)
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 招待講演
• [学会発表] 磁気準結晶における量子臨界現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 出口和彦
  • 学会等名: 第58回物性若手夏の学校
  • 発表場所: 滋賀県
  • 招待講演
• [学会発表] Tsai型クラスター構造をもつ準結晶・近似結晶の磁性と量子臨界現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 出口和彦
  • 学会等名: 準結晶研究会
  • 発表場所: 東京都