| 研究概要 |
前年度から継続して、量子臨界点近傍(QCP)における強相関物質の電子状態を超音波測定から明らかにした。具体的にはYbXCu_4系(X=Au,Ag,Cu)化合物、圧力下におけるYbPdの弾性定数測定を行った。特に後者については、温度変化に伴う4つの連続転移について、弾性異常の磁場および圧力変化を詳細に測定し、電荷秩序を含むYbの価数自由度が(価数混合状態)観測された相転移の起源に関して、大変重要な役割を担っている実験的証拠を提示した。QCP近傍にある電子状態が、Yb化合物系では、Ce化合物で報告のある従来の磁気モーメント自由度を起源とする異常金属相形成とは、大きく異なりYbの価数自由度に、その起源を実験的に見出し、QCP近傍の異常金属相を象徴する超巨大な電子比熱係数の解釈について有力な知見と示唆を与えた。
更に、Yb系化合物のQCP近傍電子状態研究の延長として行った、カゴ状物質PrV_2Al_<20>および圧力誘起超伝導体CeRh_2Si_2の圧力誘起量子臨界点近傍の電子状態を、超音波を用いた弾性定数の測定で明らかにした。昨年度行ったPrTi_2Al_<20>と同グループに属するPrV_2Al_<20>は、低温で磁気異常を伴わない相転移を示す。この転移について超音波測定を行い、相点移転温度近傍で特徴的な弾性異常を示し、この結果を詳細に解析することによりPrの4f電子電荷分布が交互に空間的に配列する反強四重極秩序であることを明らかにした。また、CeRh_2Si_2では圧力誘起超伝導相に、圧力を外部パラメータとして接近すると、弾性異常に顕著なソフト化が圧力誘起されることを明らかにした。この圧力下での顕著なソフト化は、これまで、報告のない唯一無二、世界で初めての現象を観測した。そしてスピン自由度同様、多重極モーメントの自由度も量子臨界点近傍では重要な役割を担うことを明らかにした。そして改めて超音波測定がQCP近傍の異常金属相を明らかにする上で、大変強力な実験手段であることを実証した。また、本研究は静水圧力下での超音波測定の確立を報告するものであり、圧力制御による弾性特性研究の扉をまさに開いたと言える。
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