準結晶におけるボース凝縮と量子臨界相の探索

• 研究課題/領域番号: 26610100
• 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: 佐藤 憲昭 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30170773)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 準結晶 / 近似結晶 / 量子臨界現象 / 超伝導

研究成果の概要

準結晶は通常の結晶とは異なる独特の構造を持つが、その電子状態は未解明である。本研究課題の目標は、準結晶を特徴づける可能性のある「量子臨界相」の探索とボース凝縮（超伝導など）の探索である。本研究の結果、準結晶と同じ局所構造を持つ近似結晶が加圧とともに量子臨界点に近づくことが明らかとなった。これは、加圧に対し鈍感な準結晶とは質的に異なることを示し、準結晶で発見された量子臨界状態が量子臨界相にあることを強く示唆するものである。また、蔡型クラスターを持つ近似結晶で初めての超伝導体を発見した。一方、超伝導を示す準結晶相の発見には至らなかった。準結晶が超伝導を示しにくい理由の解明は今後の課題である。

研究成果

• [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] 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] Localized Electron Magnetism in the Icosahedral Au-Al-Tm Quasicrystal and Crystalline Approximant (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Nakayama1, K. Tanaka, S. Matsukawa, K. Deguchi, K. Imura, T. Ishimasa, and N. K. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 84 号: 2 ページ: 024721-024721
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.024721
  • 査読あり
• [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
• [学会発表] Al-Mg-Zn系準結晶・近似結晶における超伝導 (2016)
  • 著者名/発表者名: 神谷京佑・井村敬一郎・出口和彦・山本晃生・竹内恒博・佐藤憲昭
  • 学会等名: 日本物理学会(2016年)第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Possibility of superconductivity in Mg-Zn-Al quasicrystal and approximant crystals (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kamiya, A. Yamamoto, K.Namba, S. Matsukawa, S. Kunikata, K. Nobe, T. Yamashita, K. Imura, K. Deguchi, T. Takeuchi, N. K. Sato
  • 学会等名: Toyota RIKEN International Workshop on “Strongly Correlated Electron Systems: Open Space between Heavy Fermions and Quasi-crystals”
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-11-17
  • 国際学会
• [学会発表] Al-Mg-Zn準結晶・近似結晶の極低温物性研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 神谷京佑, 山本晃生, 松川周矢, 國方翔太, 野部晃平, 山下冬馬, 出口和彦, 井村敬一郎, 竹内恒博, 佐藤憲昭
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Superconductivity of Icosahedral Yb Approximants with Tsai-type Clusters (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Deguchi, Mika Nakayama, Shuya Matsukaw, Keiichiro Imura, Katsumasa Tanaka, Tsutomu Ishimasa, and Noriaki K. Sato
  • 学会等名: 20 th. International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] Ce系近似結晶の量子臨界現象 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野部晃平，松川周矢，中山美佳，山下冬馬，神谷京佑，井村敬一郎，出口和彦，石政勉，佐藤憲昭
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Au-Al-Yb準結晶及び近似結晶の量子臨界性に対する磁場効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松川周矢，中山美佳，山下冬馬，野部晃平，神谷京佑，出口和彦，井村敬一郎，石政勉，佐藤憲昭
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] BeCu-NiCrAl二層ピストンシリンダー型圧力セルの磁性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松川周矢，中山美佳，山下冬馬，野部晃平，井村敬一郎，出口和彦， 佐藤憲昭
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Yb系近似結晶の結晶構造と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山美佳，松川周矢，山下冬馬，野部晃平，井村敬一郎，出口和彦，佐藤憲昭，田中克昌,石政勉
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Ag-In-Yb系準結晶及び近似結晶の希土類元素置換効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野部晃平、松川周矢、中山美佳、山下冬馬、井村敬一郎、出口和彦、石政勉、佐藤憲昭
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 2元系準結晶Zn88Sc12における電気抵抗率測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山下冬馬、野部晃平、中山美佳、松川周矢、井村敬一郎、出口和彦、佐藤憲昭、石政勉
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Yb系準結晶および近似結晶の非従来型量子臨界現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤憲昭
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
  • 招待講演