強相関f電子系の局在、遍歴、量子臨界点-フェルミ面測定からのアプローチ

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12440093
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 青木 晴善 東北大学, 極低温科学センター, 教授 (60302246)
• 研究分担者: 木村 憲彰 東北大学, 極低温科学センター, 助手 (30292311) ; 中村 慎太郎 東北大学, 極低温科学センター, 助手 (20292310) ; 落合 明 東北大学, 極低温科学センター, 助教授 (90183772) ; 松本 武彦 物質・材料研究機構, 材料研究所・材料基盤研究センター・計算材料研究グループ, 主幹研究員
• キーワード: 量子臨界点 / メタ磁性 / フェルミ面 / 強相関f電子 / CeRu_2Si_2 / 高圧

研究概要

1.昨年度に引き続き最近量子臨界点近傍で超伝導が発見されたUGe_2について、高真空中の固相電解法などによりさらなる純良化をおこない、ド・ハースーファン・アルフェン(dHvA)効果により量子臨界点近傍の圧力による電子状態の変化を詳細に調べた。磁場をb軸に加えた場合では量子臨界点でフェルミ面が大きく変化することを明らかにした。さらに、有効質量は量子臨界点の両側の圧力で大きく増強されることが明らかとなった。また、磁場を簡易軸方向(a軸)に加えた場合では、2つのアノマリーBx(P)およびBm(P)が観測された。Bm(P)はメタ磁性転移磁場に対応し、Bx(P)は以前報告されているTx異常に対応するものである。Bx(P)を超えると電子状態に大きな変化が起こるが、超えない限りにおいては電子状態が圧力とともに滑らかに変化することが明らかとなった。
2.NiCrAl-CuBe複合セルの改良を行い2GPaを超える圧力を発生できるdHvH効果測定用セルを試作した。
3.量子臨界点で超伝導を生じるCeIn_3、CePd_2Si_2の単結晶を育成し、キャラクタリゼーションを行った。
4.PrPb_3において、アップとダウンスピンのフェルミ面の大きさが異なること、また、その差はわずかであるが、有効質量はアップとダウンの電子で大きな違いがあることを見いだした。CeRu_2Si_2などで見出されている1つのスピンのフェルミ面しか観測されていない現象と密接な関係があると思われる。
5.Yb_4Sb_3価電子帯(p軌道)と4fレベルが重なって価数揺動状態を示す物質である。極めて純良な単結晶試料(残留抵抗比 : 約500)の育成に成功した。また、常圧でのdHvA効果の検出に成功した。

研究成果

• [文献書誌] H.Aoki, et al.: "New Features of the Metamagnetic Transition in CeRu_2Si_2 from the dHvA Effect Study under High Pressure"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. 774-783 (2001)
• [文献書誌] N.kimura, et al.: "Fermi Surfaces of LaRHSi_3 and CeRhSi_3"Physica B. 293. 280-283 (2001)
• [文献書誌] T.Terashima, et al.: "Magnetoresistance and Magnetic Susceptibility in CeNiSn"Physica B. 294. 245-248 (2001)
• [文献書誌] N.Tateiwa, et al.: "High Field Investigation on Magnetism in the Localized 5f Electron System U_3Pd_<20>Si_6"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. 1853-1854 (2001)
• [文献書誌] T.Terashima, et al.: "Evolution of quasiparticle properties in UGe_2 with hydrostatic pressure studied via the de Haas-van Alphen Effect"Phys. Rex. Lett.. 87. 166401-166404 (2001)
• [文献書誌] T.Nozue, et al.: "De Hass-van Alphen Effect of FeP in doule Helical Magnetic State"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. 192-194 (2001)
• [文献書誌] T.Terashima, et al.: "Crystal-field Γ8-like State in Magnetically Ordered Phases of CeP : Its Anisotropy and Influence on Electronic Structure via High-field Magnetotransport Measurements"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. 3683-3689 (2001)
• [文献書誌] M.Yoshida, et al.: "Cyclotron resonance of LaBi"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. 2078-2081 (2001)
• [文献書誌] H.Aoki, et al.: "Evolution of Fermi Surface of Strongly Correlated f Electron System under Hydrostatic and Uniaxial Pressure"J. Phys. Condensed Matter. (印刷中).
• [文献書誌] T.Terashima, et al.: "Shubnikov-de Haas Oscillations in CeNiSn"Physica B. (印刷中).
• [文献書誌] T.Yamamizu, et al.: "Spin Wave Excitations in Single Crystalline U_3Pd_<20>Si_6"Pyhsica B. (印刷中).
• [文献書誌] K.Kuwahara, et al.: "Crystal Field Excitations in U_3Pd_<20>Si_6"Pyhsica B. (印刷中).