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カゴ状化合物の局所フォノンと伝導電子の結合に対する超音波スペクトロスコピー

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 23102701
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
研究機関北海道大学

研究代表者

柳澤 達也  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10456353)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2012年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2011年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード超音波物理 / ラットリング / 重い電子系 / カゴ状化合物 / 国際研究者交流:ドイツ / 国際研究者交流:ドイツ
研究実績の概要

1. 重い電子超伝導物質PrOs_4Sb_12の電気抵抗と弾性定数の同時測定を磁場中で行い,弾性応答の観点から超伝導相図の再構築を試みた.その結果,本系の非BCS超伝導は測定感度内で弾性定数C_11(= C_B+4/3*(C_11-C_12)/2)に変化をもたらさないことがわかった.一方,過去の報告(~17 MHz)では結晶場以外の寄与による弾性定数(C_11-C_12)/2のソフト化がT_c近傍まで続き,T_c以下でソフト化が停止するとされており,本研究結果と大きく矛盾する.ここで,本研究では320 MHzまでの高周波測定を行い,複数の周波数帯において再現性を確認していることを鑑みると,過去の測定では,超音波の低い指向性によって異なる超音波モードの混在が起こっている可能性が高いという結論に至った.
2. Uを内包するカゴ状結晶構造を持つクラスレート化合物U_3Pd_20Si_6の磁場中超音波測定を行った。試料表面を研磨し,測定精度のさらなる向上を試みた結果,T_N直下において超音波の吸収・散乱が生じ測定が困難になる領域が磁場の印可に伴い拡大することを発見した.その領域は過去の報告にある低温・高磁場領域のスピンフロップ相に繋がることが予想され,大きな弾性異常とスピンフロップ状態の複雑な磁気構造からは高次多極子の寄与が示唆される.尚, 本系8cサイトのUのサイトシンメトリーはTdでありパリティ混成に起因する奇パリティの電気・磁気多極子が関与している可能性も考えられる.
3. ラットリングを示すカゴ状化合物探索の一環として,神戸大菅原氏から提供されたEuOs4Sb12の超音波測定を行なった.本系は零磁場で9 K付近に強磁性転移を示すが,磁場中での弾性定数測定の結果,8 T, 10 K近傍でキュリー点が消失した後に,超音波分散らしき周波数依存性を伴う弾性異常を発見した.

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (23件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Γ3-Type Lattice Instability and the Hidden Order of URu2Si2 by Precise dc Magnetization Measurements2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagisawa
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 82 号: 1 ページ: 13601-13601

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.013601

    • URL

      http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/handle/2115/51134

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of an Unusual Magnetic Anomaly in the Superconducting Mixed State of Heavy-Fermion Compound UBe13 by Precise dc Magnetization Measurements2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 109 号: 21

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.217001

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study of Elastic Properties of URu2Si2 in Comparison with the Non-5f Contribution of ThRu2Si22012

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagisawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 391 ページ: 12079-12079

    • DOI

      10.1088/1742-6596/391/1/012079

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Upper Critical Field in the Heavy-Fermion Superconductor UBe13 Studied by DC Magnetization Measurements2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser.

      巻: 391 ページ: 012065-012065

    • DOI

      10.1088/1742-6596/391/1/012065

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Pressure on Cage-Structural Compound Ce3Pd20Ge62012

    • 著者名/発表者名
      H. Hidaka
    • 雑誌名

      J. Phys. Conf. Ser.

      巻: 391 ページ: 012019-012019

    • DOI

      10.1088/1742-6596/391/1/012019

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maki Parameter and Upper Critical Field of the Heavy-Fermion Superconductor UBe_<13>2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Shimizu, Y.Ikeda, et al
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 80 号: 9 ページ: 093701-093701

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.093701

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] URu2Si2の強磁場弾性応答2013

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] U3Pd20Si6の磁場中弾性応答2013

    • 著者名/発表者名
      日浦健太
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] PrOs4Sb12の非BCS型超伝導転移近傍における弾性定数と電気抵抗の同時測定II2013

    • 著者名/発表者名
      門別翔太
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] カゴ状構造を持つSmBe13の低温物性2013

    • 著者名/発表者名
      山崎聖悟
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 充填スクッテルダイトROs4Sb12 (R = 希土類)の低エネルギー局所フォノン2013

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」第4回研究会
    • 発表場所
      東京工業大学(目黒区)
    • 年月日
      2013-01-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] URu2Si2の強磁場弾性応答2012

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      URu2Si2の隠れた秩序及び関連する現象に関する研究会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-11-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 充填スクッテルダイト化合物の超音波分散2012

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ ~カゴ状構造に宿る強相関物性~
    • 発表場所
      首都大学東京(八王子市)
    • 年月日
      2012-09-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] パルス強磁場を用いたURu2Si2の超音波測定2012

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(横浜市)
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] PrOs4Sb12の非BCS型超伝導転移近傍における弾性定数と電気抵抗の同時測定2012

    • 著者名/発表者名
      門別翔太
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(横浜市)
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] URu2Si2のパルス強磁場下における超音波実験2012

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      新学術領域研究「超低速ミュオン顕微鏡が拓く物質・生命・素粒子科学のフロンティア」第2回領域会議
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-08-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] カゴ状化合物SmBe13の低温物性2012

    • 著者名/発表者名
      日高宏之
    • 学会等名
      新学術領域研究「超低速ミュオン顕微鏡が拓く物質・生命・素粒子科学のフロンティア」第2回領域会議
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-08-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] パルス磁場を用いたSmOs4Sb12の超音波測定2012

    • 著者名/発表者名
      門別翔太
    • 学会等名
      新学術領域研究「超低速ミュオン顕微鏡が拓く物質・生命・素粒子科学のフロンティア」第2回領域会議
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-08-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Elastic Constant of SmOs4Sb12 under High Magnetic Field2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagisawa
    • 学会等名
      International Conference of Magnetism (ICM2012)
    • 発表場所
      BEXCO(韓国)
    • 年月日
      2012-07-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] URu2Si2の超音波物性研究の現状2012

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      強相関ウラン系および関連物質の磁性と超伝導に関する研究会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-06-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 希土類充填スクッテルダイトにおける超音波分散の内包イオンによる変化2012

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ~重い電子系における格子・フォノンの役割~
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡市)
    • 年月日
      2012-06-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] パルス磁場を用いたSmOs4Sb12の超音波測定2012

    • 著者名/発表者名
      門別翔太
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(西宮市)
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] SmOs4Sb12のの強磁場下に於ける弾性応答2012

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(西宮市)
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 重い電子系物質SmOs4Sb12単結晶におけるSb-NMR測定2012

    • 著者名/発表者名
      井原慶彦
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(西宮市)
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] カゴ状化合物Ce3Pd20Ge6の圧力効果2012

    • 著者名/発表者名
      日高宏之
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(西宮市)
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] SmOs4Sb12の音響ドハース・ファンアルフェン効果2011

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      日本物理学会2011年大秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Local Charge Fluctuation in the Atomic Cage2011

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      Brazil-Japan Mini Workshop on Heavy Electron Physics
    • 発表場所
      Cento Brasileiro de Pesquisas Fisicas(ブラジル)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Ultrasonic dispersions of non-magnetic origin in the unconventional heavy fermion system SmOs4Sb122011

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      Workshop 「From Blue Pigment to Green energy : Cobolt mines-Skutterudites-Thermoelectrics」
    • 発表場所
      Tyrifjord Hotel(ノルウェー)
    • 年月日
      2011-09-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 磁場に鈍感な重い電子系SmOs4Sb12の超音波分散2011

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」第3回研究会
    • 発表場所
      東京大学物性研究所(柏市)
    • 年月日
      2011-06-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 講義ノート第56回物性若手夏の学校(2011年度)「超音波から観た多極子・ラットリング」物性研究第97巻,第5号,pp.791-8232011

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 総ページ数
      32
    • 出版者
      物性研究刊行会
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 研究代表者(柳澤達也)の研究室ホームページ

    • URL

      http://sonicbangs.sci.hokudai.ac.jp/yanagisawa/publications

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cris.hokudai.ac.jp/yanagisawa/publications/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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