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高圧下精密物性測定によるf電子系化合物の量子相転移と超伝導の研究

公募研究

研究領域重い電子系の形成と秩序化
研究課題/領域番号 21102513
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関岡山大学

研究代表者

小林 達生  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (80205468)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2010年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2009年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード重い電子系 / 高圧実験 / 超伝導 / 強磁性 / 価数ゆらぎ
研究概要

本研究ではインデンターセルを用いた各種精密測定の開発を通じて,重い電子系化合物の圧力誘起量子相転移の研究を行うことを目的としている.
1.高圧下ホール効果測定
CeCu2Si2における高圧下での超伝導転移温度Tc増大の機構解明のため,単結晶試料を用いたホール効果の測定を行った.3.5GPaまでの実験に成功し,Tcが上昇し始める3.OGPa以上で,「異常ホール効果」で説明できないホール効果の増大が低温で観測された.Tcが最大となるのは4.0GPaであり,より高圧までの実験が急がれるとともに,このホール効果増大の機構解明が必要である.
2.高圧下比熱・交流帯磁率測定
スクッテルダイト構造をもつSmOs4Sb12ではSmイオンの価数が温度変化を示すことが知られており,磁場に鈍感な重い電子状態との関連が注目されている.高圧下での秩序状態を解明するために,交流帯磁率測定および比熱測定を行った.その結果、両測定で強磁性転移温度の上昇が観測されたが,転移点での交流帯磁率のピークは著しく減少し,一方比熱異常は著しく増大することがわかった.この結果から,高圧下の秩序状態は単純な強磁性秩序ではなく,多重極秩序である可能性が示唆される.
3.高圧下ひずみ測定
強磁性体UIrでは3つの強磁性相FM1-3が存在し,FM3-非磁性転移圧力近傍で超伝導が出現する.これまでの研究で,圧力誘起構造相転移が存在する可能性が指摘されていたため,室温でのひずみと電気抵抗の圧力変化により検証した.その結果,3GPa以下で2つの一次相転移を発見し,3つの相I-IIIが存在することがわかった.III相はFM3と超伝導を示す構造相であるが,静水圧性の良い条件下では低温で不安定でII相に転移することがわかった.超伝導転移にともなうマイスナー効果がわずかしか観測されないことは,この事実に起因するものと考えている.

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Heat capacity and ac-susceptibility measurements of SmOs4Sb12 under high pressure2011

    • 著者名/発表者名
      T.C.Kobayashi, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl.

      巻: 80(in press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hall effect in CeCu2Si2 under pressure2011

    • 著者名/発表者名
      S.Araki, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl.

      巻: 80(in press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity of heavy carriers in the pressure-induced phases in Cd2Re2O72011

    • 著者名/発表者名
      T.C.Kobayashi, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80 ページ: 23715-23715

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] NQR study of pressure induced superconductivity in CeCu2Si22010

    • 著者名/発表者名
      K.Fujiwara, et al.
    • 雑誌名

      Phys.Status Solidi B

      巻: 247 ページ: 608-610

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incommensurate guest adsorption in bellows-shaped one-dimensional channels of porous coordination polymers2010

    • 著者名/発表者名
      R.Matsuda, et al.
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials

      巻: 129 ページ: 296-303

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties and the arrangement of molecular oxygen adsorbed in microporous coordination polymer Cd(bpndc)(bpy)2010

    • 著者名/発表者名
      A.Hori, et al.
    • 雑誌名

      J.Low Temp.Phys.

      巻: 159 ページ: 122-125

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-field magnetization process of O2 adsorbed in a microporous coordination polymer CPL-1 at various temperatures2010

    • 著者名/発表者名
      A.Hori, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser.

      巻: 200 ページ: 22018-22018

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure and magnetic field tuned quantum critical point in the Kondo antiferromagnet CePtZn2009

    • 著者名/発表者名
      S.K.Dhar
    • 雑誌名

      J.Phys.: Condens. Matter 21

      ページ: 156001-156001

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure Effect on Yb-Based Strongly Correlated Electron Systems2009

    • 著者名/発表者名
      T.Mito
    • 雑誌名

      Acta Physica Polonica A 115

      ページ: 4752-4752

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 重い電子系超伝導体CeCu_2Si_2の価数ゆらぎ機構の検証-Cu-NQRからのアプローチ2009

    • 著者名/発表者名
      藤原賢二
    • 雑誌名

      固体物理 44

      ページ: 393398-393398

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Heat capacity measurement of SmOs4Sb12 under high pressure2010

    • 著者名/発表者名
      T.C.Kobayashi
    • 学会等名
      International Conference on Heavy Electrons 2010
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2010-09-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Hall effect in CeCu2Si2 under pressure2010

    • 著者名/発表者名
      S.Araki
    • 学会等名
      International Conference on Heavy Electrons 2010
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2010-09-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 63Cu NQR study of CeCu2Si2 under high pressure2010

    • 著者名/発表者名
      K.Fujiwara
    • 学会等名
      International Conference on Heavy Electrons 2010
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2010-09-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] NMR and NQR studies of filled skutterudite LaFe4As122010

    • 著者名/発表者名
      K.Asaki
    • 学会等名
      International Conference on Heavy Electrons 2010
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2010-09-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高圧下におけるSmOs4Sb12の交流比熱測定2010

    • 著者名/発表者名
      川嵜靖広
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Ce(Ni,Co)Sn系における価数転移温度の圧力・元素置換効果2010

    • 著者名/発表者名
      池田陽一
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶CeCu2Si2の圧力下基礎物性測定2010

    • 著者名/発表者名
      荒木新吾
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶CeCu2Si2の高圧下Hall効果2010

    • 著者名/発表者名
      城山裕貴
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高圧下におけるCeCu2Si2のCu-NQR2010

    • 著者名/発表者名
      岡崎裕
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] MFIゼオライトに吸着した酸素分子の磁性2010

    • 著者名/発表者名
      桑名加菜子
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] MFIゼオライトに吸着した酸素分子の配列構造2010

    • 著者名/発表者名
      鰐川泰
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 大型インデンターセルを用いたSrFe2As2の高圧NMR2010

    • 著者名/発表者名
      川添隆行
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] SmOs_4Sb_<12>の高圧下比熱測定2010

    • 著者名/発表者名
      宮澤和己
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] CeCu_2Si_2の高圧下Hall効果2010

    • 著者名/発表者名
      城山祐貴
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] U_3P_4の圧力誘起強磁性-非磁性転移2010

    • 著者名/発表者名
      荒木新吾
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 大型インデンターセルを用いたSrFe_2As_2の高圧NMR2010

    • 著者名/発表者名
      川添隆行
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] NQR study of pressure induced superconductivity in CeCu_2Si_22009

    • 著者名/発表者名
      K.Fujiwara
    • 学会等名
      The International Conference on Quantum Criticality and Novel Phases
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2009-08-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] CeCu_2Si_2におけるCu-NQR周波数の圧力依存性2009

    • 著者名/発表者名
      岡崎裕
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] FeTeの圧力-温度相図2009

    • 著者名/発表者名
      大城善博
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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