| 研究課題/領域番号 |
15204031
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅱ
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
佐藤 憲昭 名古屋大学, 大学院理学研究科, 教授 (30170773)
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| 研究分担者 |
西岡 孝 高知大学, 理学部, 教授 (10218117)
阿曽 尚文 東京大学, 物性研究所, 助手 (40313118)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2006
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| キーワード | 重い電子系 / 価数揺動 / 希土類化合物 / ウラン化合物 / 磁性体 / 超伝導体 / 磁性超伝導 |
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| 研究概要 |
重い電子系分野におけるいくつかの典型物質(ウランやセリウムを含む磁性超伝導体、サマリウムを含む価数揺動物質)に対し種々の物性測定を行い、下記のような成果を収めた。
1.磁気秩序と超伝導の共存・競合を示す重い電子系化合物UPd_2Al_3,UNi_2Al_3に対し、中性子散乱実験によりスピン揺らぎを明らかにし、またフェルミ面構築の基礎となるドハース・ファンアルフェン効果測定に成功を収めた。
2.「隠れた秩序」と超伝導との共存を示すURu_2Si_2に対し、もっとも基本的情報ともいえる熱力学的(圧力対温度)相図を作成した。特に、圧力の増大に伴って出現する反強磁性性秩序と「隠れた秩序」との相境界(「佐藤ライン」と呼ばれることもある)を明らかにした。また、反強磁性秩序の出現によって超伝導が破壊されることを示した。
3.強磁性体でありながら高圧下で超伝導を示すUGe_2に対し、超伝導転移温度の圧力依存を測定し、特徴的な「ツインピーク構造」を明らかにした。これが意味する物理、例えば二つの異なる超伝導相の存在の可能性については、今後の課題として残された。
4.圧力によって反強磁性と超伝導がスイッチするCeRhIn_5において、常圧においても超伝導が存在することを示した。さらに、超伝導転移温度およびネール温度の圧力依存の解析から、フェルミ面上で超伝導と反強磁性秩序が競合的に共存していることを指摘した。
5.典型的価数揺動物質SmSに対し、圧力対温度相図を作成し、高圧相(golden相)において擬ギャップが開いていることを示した。これにより、30年の長きにわたって研究者を悩ませてきた問題(golden相は金属か半導体か)に決着をつけることができた。
また、高圧下における熱膨張測定法や(ホール素子を用いた)dc磁化測定法を確立し、中性子散乱実験用の圧力セルの開発等も行った。さらにチャコールを用いた簡便なヘリウム3冷凍機の作成も行った。
以上により、重い電子系分野における重要課題のいくつかに対して解答を与えることができた。但し、個性の強い上記物質を包括する基本的物理法則の解明は今後に残された。
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