| 研究課題/領域番号 |
15KK0169
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
物性Ⅱ
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
鬼丸 孝博 広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (50444708)
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| 研究協力者 |
ゲーゲンバルト フィリップ アウグスブルグ大学, Institute for Physics, Professor
ミニョン ジャン-ミッチェル レオン・ブリルアン研究所, CEA-CNRS Saclay, Researcher
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| 研究期間 (年度) |
2016 – 2018
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| キーワード | Quadrupole / Superconductivity / Neutron scattering / Thermal expansion / Magnetostriction |
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| 研究成果の概要 |
4f電子の電気四極子が活性となる立方晶PrT2Zn20 (T=Ir, Rh)に着目し，四極子に起因する低温物性について調べた。自ら作製した純良な大型単結晶を用いて，レオン・ブリルアン研究所にて中性子散乱実験を行った。磁場によって誘起された反強磁性反射を観測し，四極子秩序の秩序変数を同定した。また，アウグスブルグ大学では，熱膨張と磁歪を0.05 Kまで測定した。体積磁歪が磁場にほとんど依存しないことを明らかにし，磁場に対する異方的な振る舞いを結晶場効果により説明した。一方で，熱膨張係数が低温に向かって発散的に上昇する振る舞いを見出した。これらの結果は，四極子と伝導電子の強い相関を示唆する。
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| 自由記述の分野 |
磁性、低温物性、超伝導
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
銅酸化物やセリウム化合物などの強相関電子系では，主に磁気モーメント（スピン）が磁性や超伝導を担っている。本研究では，磁気モーメントよりも高次のテンソル量である電気四極子（異方的な電荷分布）に着目し，四極子と伝導電子の相関によって生じる電気的・磁気的性質について調べた。四極子の秩序状態を微視的プローブである中性子散乱により同定し，また熱膨張係数が秩序状態においても発散的に振る舞うことを初めて明らかにした。これらの結果より，四極子は磁気モーメントと同様に多彩な物性を担っており，強相関電子系における重要な自由度であることが分かった。
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