多重極限環境下の強相関電子物性の研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10044083
• 研究種目: 国際学術研究
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 北岡 良雄 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (70110707)
• 研究分担者: 三宅 和正 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90109265) ; 天谷 喜一 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (80029503)
• キーワード: 重い電子系 / 高温超伝導 / 量子臨界点 / 反強磁性・異方的超伝導転移 / 新超伝導発現機構 / 超高圧誘起超伝導 / d波磁束 / スピンギャップ

研究概要

「高圧・極低温・高圧下での重い電子系物質の研究」
研究分担者の三宅、協力者の石田はドレスデンおよびパリで開催された「強相関電子系の物理」に関する国際会議に出席し、情報の収集および交換を行い、また研究成果を発表した。三宅は重い電子系Ce化合物が高圧下(3GPa)で急激に超伝導転移温度が上昇するのは「Ceの価数揺動現象」に起因するとの理論的な提案を行った。石田はCe_xCu_2Si_2系では、常圧で異方的超伝導-反強磁性転移が起こることを示し、加圧下での研究と合わせて反強磁性近傍での新しいタイプの「量子臨界超伝導」の存在を示唆した。またメタ磁性を示す系の重い電子状態の強磁場特性を明らかにした。ドイツ・フランス側から研究協力者を招へいし、情報交換、研究成果の討論と共同研究の打合せ等を行った。CeCu_2Si_2、CeCu_2Ge_2、およびそれらの混晶系、重い電子系反強磁性体、CePd_2Si_2、CeRh_2Si_2、重い電子系反強磁性超伝導体、UPt_3に関しての熱・輸送現象の結果とNMRの結果との比較検討を行い、試料の作製について今後の研究計画を立案した。
「超高圧誘起超伝導の研究」
分担者の天谷はアメリカで開かれた「超高圧・強磁場下の物理現象」に関する国際会議に出席し、情報の収集および交換を行い、また超高圧誘起超伝導の研究成果「超高圧・極低温下での酸素の超伝導」について発表した。
「強磁場下の高温超伝導物質の研究」
研究協力者の鄭は軽ドーブ域の高温超伝導物質について強磁場下での磁束の性質およびスピンギャップ相の磁場変化の研究をG.Clark(アメリカ)と共同で行った。フロリダ大学強磁場実験施設の世界最強定常磁場(24テスラ)を利用したNMR研究を行い、d波の磁束状態についての詳しい知見を得た。また24テスラの磁場で超伝導転移温度は減少する一方、スピンギャップを示す温度は全く温度変化しないことを明らかにした。
平成10年度は以上の研究により「多重極限環境下の強相関電子物性」を解明する糸口となる多くの成果をあげることができた。

研究成果

• [文献書誌] K.Ishida: "Ru-NMR and NQR probes of the metamagnetic transition in CeRu_2Si_2" Phys.Rev.B. 57. R11054-R11057 (1998)
• [文献書誌] Y.Kawasaki: "Si-NMR study of antiferromagnetic heavy-fermion compounds CePd_2Si_2" Phys.Rev.B. 58. 8634-8639 (1998)
• [文献書誌] K.Ishida: "Evolution from Magnetic to Unconventional Superconducting Phase in a Series of Ce_xCu_2Si_2 Compounds : Cu-NQR Study" Phys.Rev.Lett.(to be published).
• [文献書誌] G-.q.Zheng: "d-wabe Vortex and Pseudogap in the Underdoped High-Te Superconductor YBa_2Cu_4O_2: a High Magnetic Field NMR Study" Phys.Rev.B. (to be published).
• [文献書誌] K.Ishida: "Pseudogap behavior in single crystals of Bi_2Sr_2CaCu_2O_<3+8>" Physica B. (to be published).
• [文献書誌] K.Ishida: "Crossover behavior from magnetism to superconductivity in Ce_xCu_2Si_2" Physica B. (to be published).
• [文献書誌] K.Ishida: "NMR study of high-T_c superconductors and related materials" Physica B. (to be published).
• [文献書誌] Y.Kawasaki: "Ru-NMR study of pseudo metamagnetic transition in CeRu_2Si_2" Physica BN. (to be published).
• [文献書誌] M.hatatani: "A Theory of Uniform Spin Susceptibility around the Antiferromagnetic quantum Critical Point" J.Phys.Soc.Jpn.67. 2002-2005 (1998)
• [文献書誌] O,Narikiyo: "Resistivity due to kondo Impurities near Magnetic Quantum Critical Point" J.Phys.Soc.Jpn.68. 309-310 (1998)
• [文献書誌] K.Miyake: "Superconductivity of Ce-Based Heavy Fermions under Pressure: Valence Fluctuation Mediated Pairing Associated with Valence Instability of Ce" Physica B. (to be published).
• [文献書誌] K.Shimizu: "Oxygen under High Pressure-Temperature Dependence of Electrical Resistance" Rev.High Pressure Sci.& technol.7. 784-786 (1998)
• [文献書誌] T.C.Kobayashi: "Enhancement of superconducting transition temperature in CeCu_2Ge_2 under high pressures" Phys.Soc.Jpn.67. 996-999 (1998)
• [文献書誌] T.C.Kobayashi: "magnetic-to-nonmagnetic transition in the ferromagnetic heavy-fermion compound CeRu_2Ge_2 and high pressures" Phys.Rev.B. 57. 5025-5028 (1998)
• [文献書誌] K.Shimizu: "Superconductivity in Oxygen" Nature. 393. 767-769 (1998)
• [文献書誌] M.I.Eremets: "Metallic CsI at Pressures of Up to 220 GPa" Science. 281. 1333 (1998)