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局所相関の強い遍歴電子系における新しい量子臨界現象の解明

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 23102716
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
研究機関九州工業大学

研究代表者

渡辺 真仁  九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40334346)

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
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード臨界価数ゆらぎ / 量子臨界現象 / 価数転移 / 価数クロスオーバー / 非フェルミ液体 / 重い電子系 / 量子臨界終点 / Ce、Yb系化合物 / 物性理論 / 強相関電子系 / 低温物性 / 電荷移動 / 局所相関 / 量子輸送現象
研究実績の概要

CeおよびYbの価数転移の量子臨界現象の性質を明らかにするため、昨年度に引き続き理論研究を展開した。本年度は、臨界価数ゆらぎの量子輸送現象へ影響を理論的に解析するとともに実験との比較を行った。
特に、当該新学術領域研究の各実験研究との比較により、以下のような成果が得られた。
これまで、CeIrIn5の圧力下でCeの価数クロスオーバーが生じている可能性を理論的に指摘していたが、評価者の北岡教授の実験グループにより、In-NQR周波数の変化がP=2.1 GPa付近で変化することが観測された(M. Yashima et al., PRL 109 (2012) 117001)。この結果は、本研究の理論的予言を裏付けるものであり、Ce115系においても価数転移の臨界点がその物性に影響を及ぼしていることを指摘してきた本研究の成果を支持している。
また、YbRh2Si2においてYbサイトの4f電子と5d電子がフェルミ準位近傍のエネルギーバンドに寄与していることが、A01-002班の山上教授らの実験グループによる3d-4f共鳴光電子分光測定により観測された(A. Yasui et al., PRB 87 (2013) 075131)。この結果は、Ybのオンサイトの4f-5d軌道間のクーロン相互作用が物性に重要な役割を果たしていることを強く示唆しており、本研究における基本モデルである拡張周期アンダーソン模型の妥当性が当該新学術領域の実験研究により明らかにされた意義がある。

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

    (18件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] New Universality Class of Quantum Criticality in Ce- and Yb-based2012

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, K. Miyake
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: 24 号: 29 ページ: 294208-294208

    • DOI

      10.1088/0953-8984/24/29/294208

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiprobe Signatures of the Valence Crossover in Heavy Fermion Superconductor CeCu2Si2 Under High Pressure2012

    • 著者名/発表者名
      4. G. Seyfarth, A.-S. Ruetschi, K. Sengupta, A. Georges, D. Jaccard, S. Watanabe, and K. Miyake
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. Supplement B

      巻: 81 号: Suppl.B ページ: SB004-SB004

    • DOI

      10.1143/jpsjs.81sb.sb004

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heavy fermion superconductor CeCu2Si2 under high pressure : Multiprobing the valence crossover2012

    • 著者名/発表者名
      G.Seyfarth, A.-S.Ruetschi, K.Sengupta, A.Georges, D.Jaccard, S.Watanabe, K.Miyake
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 85 号: 20

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.205105

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Frontiers of Quantum Critical End Point2012

    • 著者名/発表者名
      渡辺真仁
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.Online--News and Comments

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Multiprobe Signatures of the Valence Crossover in Heavy Fermion Superconductor CeCu2Si2 Under High Pressure

    • 著者名/発表者名
      G.Seyfarth, A.-S.Ruetschi, K.Sengupta, A.Georges, S.Watanabe, K.Miyake, D.Jaccard
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan Supplements

      巻: (掲載確定)(未定)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] YbT2Zn20(T: Co, Rh, Ir)の電子状態と圧力効果2013

    • 著者名/発表者名
      本多史憲
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 中間価数物質YbNi3Ga9における圧力誘起強磁性秩序と価数クロスオーバー2013

    • 著者名/発表者名
      松林和幸
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Unconventional Criticality in Heavy Electron Systems2012

    • 著者名/発表者名
      渡辺真仁
    • 学会等名
      International Conference on Heavy Fermions and Novel Quantum Phases (ICHN2012)
    • 発表場所
      Gyeongju, South Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum Valence Criticality in Ce- and Yb-based Heavy Fermion Systems2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺真仁
    • 学会等名
      International Workshop on Heavy Fermions (TOKIMEKI 2011)
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2011-11-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Quantum Valence Criticality and Magnetism in Ce- and Yb-based Heavy Electron Systems2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺真仁
    • 学会等名
      Korean Physical Society Meeting 2011
    • 発表場所
      BEXCO Busan(韓国)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 価数転移の量子臨界現象とその波及効果2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺真仁
    • 学会等名
      日本物理学会第5回若手奨励賞受賞記念講演会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] New Universality Class of Quantum Criticality in Ce- and Yb-based Heavy Fermions2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺真仁
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • 発表場所
      ケンブリッジ大学(英国)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] New Quantum Criticality in Itinerant-Electron Systems with Strong Local Correlations2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺真仁
    • 学会等名
      International Conference on Ultra Low Temperature 2011
    • 発表場所
      KAIST(韓国)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Interplay of Quantum Valence Criticality and Magnetism in Ce- and Yb-Based Heavy-Electron Systems2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺真仁
    • 学会等名
      SKKU-APCTP International Symposium on Heavy Electrons and Novel Quantum Phases
    • 発表場所
      Sungkyun Kwan University(韓国)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 価数ゆらぎと量子臨界2012

    • 著者名/発表者名
      渡辺真仁
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      アグネ技術センター
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 重い電子系における近藤効果と量子臨界現象2012

    • 著者名/発表者名
      渡辺真仁
    • 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] 九州工業大学 大学院基礎科学研究系 量子物理学部門 渡辺研究室

    • URL

      http://www.mns.kyutech.ac.jp/~swata/

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

    • URL

      http://www.mns.kyutech.ac.jp/~swata/

    • 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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