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2009 年度 実績報告書

多極子自由度に由来する秩序と揺らぎの研究

計画研究

研究領域重い電子系の形成と秩序化
研究課題/領域番号 20102007
研究機関東京大学

研究代表者

榊原 俊郎  東京大学, 物性研究所, 教授 (70162287)

研究分担者 吉澤 正人  岩手大学, 工学研究科, 教授 (30220619)
徳永 陽  日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (00354902)
青木 勇二  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (20231772)
キーワードスクッテルダイト / 超音波弾性定数測定 / NMR / 多極子 / アメリシウム化合物 / 高圧測定 / かご状物質 / 近藤効果
研究概要

(1)極低温マクロ測定:非従来型超伝導を示すPr(Os_<1-x>Ru_x)4Sb12において、結晶場励起エネルギーとラトリング原子振動エネルギーが中間濃度で交差する現象を見出した。この両者の励起が結合した新たなタイプの励起が発現している可能性がある。新物質Pr(Cu,Ga)13の低温磁性を調べ、Γ5三重項基底状態を持つこと、また磁気秩序を示さず低温まで磁気モーメントの揺らぎが残っていることがわかった。
(2)超音波音速測定:Ba(Fe1-xCox)2As2の弾性定数測定を行い、超伝導相に隣接する構造相転移に伴う大きな弾性定数の軟化現象を発見した。詳しい解析からこの弾性軟化現象は最近提案されている軌道秩序のシナリオでよく説明できることが分かった。また56Tまでのパルス磁場中で弾性定数測定のできるシステムの構築を行い、ダイマー系化合物YbAl3C3や八極子転移系SmRu4P12の強磁場磁気相図を得た。
(3)NMRによる多極子秩序の微視的観測:アメリシウム化合物としては世界初となるNMR測定をAmO2において実施し、磁化率の異常から相転移の存在が示唆されていた8.5K付近で、相転移の微視的な証拠を初めて得ることに成功した。多極子秩序の可能性が期待される。また本年度はUPd3の低温でのNQRスペクトルの温度依存性を詳細に測定し、四極子相転移の一次転移的な振る舞いを確認した。
(4)高圧実験:高い静水圧性を示すキュービックアンビルセルを用いて高圧下比熱測定を行うことに成功し、重い電子系物質CeT2Al10,(T=Fe,Ru,Os)の温度・圧力相図を熱的測定によって明らかにした。その結果、約30K付近の未知の相転移は高圧下で1次相転移的に消失することを見いだした。
(5)新物質開発:新しいかご状物質PrTi2Al20の単結晶育成に成功し、四極子転移を示すこと、またPr化合物としては初めて近藤効果があらわれる非磁性基底状態の物質であることを確認した。また、TiサイトをVに置き換えた物質においては、転移温度が0.6Kに抑えられ、転移点以上では顕著な非フェルミ液体性を持つことを見出した。四極子の揺らぎの効果である可能性が高い。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Transport Properties in Filled Skutterudite GdRu4P122010

    • 著者名/発表者名
      M.Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 200 ページ: 012222(4p)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crossing of the crystalline-electric-field and rattling-phonon excitation energies in the fille2010

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Miyazaki
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 200 ページ: 012125(1-5)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMR Evidence for the 8.5 K Phase Transition in Americium Dioxide2010

    • 著者名/発表者名
      Yo Tokunaga
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 79 ページ: 053705(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sign reversal of field-angle-resolved heat capacity oscillations in a heavy fermion superconductor CeCoIn5 and dx2-y2 pairing symmetry2010

    • 著者名/発表者名
      K.An
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 104 ページ: 37002(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal field effect on superconducting transition in PrxOs4Sb122009

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 78 ページ: 063701(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ^<17>O-NMR Study in (Pu0.91Am0.09)O2009

    • 著者名/発表者名
      Yo Tokunaga
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 396 ページ: 107-111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Phase Transition in CeRu2Al10 Probed by 27Al-NQR/NMR-No Evidence of Magnetic Ordering-2009

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Matsumura
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 78 ページ: 123713(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic constants of the single crystalline Yb based heavy-fermion compound YbCo2Zn202009

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

      Phys.Rev.B

      巻: 80 ページ: 184418

    • 査読あり
  • [学会発表] 超ウラン化合物における多極子秩序の微視的研究2010

    • 著者名/発表者名
      徳永陽
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] 鉄砒素系超伝導体Ba(Fe,Co)2As2の超音波測定(1)2010

    • 著者名/発表者名
      神谷亮輔
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] パルス磁場を用いたTbB4の弾性定数測定2010

    • 著者名/発表者名
      吉澤正人
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] 重い電子系β-YbAlB4の零磁場量子臨界点と非フェルミ液体-フェルミ液体クロスオーバー2009

    • 著者名/発表者名
      松本洋介
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] 充填スクッテルダイト超伝導体Pr(Os1-xRux)4Sb12の超伝導特性2009

    • 著者名/発表者名
      宮崎亮一
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] UPd3のNQR II2009

    • 著者名/発表者名
      徳永陽
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] CeCoIn5の角度分解磁場中比熱測定による超伝導ギャップ構造の観測2009

    • 著者名/発表者名
      安幸治
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] Ce3Pd20Si6の極低温磁化II2009

    • 著者名/発表者名
      三田村裕幸
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] Small Energy Splitting of the Pr Triplet Crystalline-Electric-Field Ground State in PrRu4P122009

    • 著者名/発表者名
      Y.Aoki
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism (ICM) 2009
    • 発表場所
      カールスルーヘ・ドイツ
    • 年月日
      2009-08-28
  • [学会発表] Crossing of the crystalline-electric-field and rattling-phonon excitation energies in the filled skutterudite superconductor Pr(Os1-xRux)4Sb122009

    • 著者名/発表者名
      R.Miyazaki
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism (ICM) 2009
    • 発表場所
      カールスルーヘ・ドイツ
    • 年月日
      2009-08-28

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公開日: 2012-07-19  

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