極低温・超高圧発生装置の開発と強相関物質における精密物性測定の研究

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16204022
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 上床 美也 東京大学, 物性研究所, 助教授 (40213524)
• 研究分担者: 石本 英彦 東京大学, 物性研究所, 教授 (60044773) ; 辺土 正人 東京大学, 物性研究所, 助手 (00345232) ; 藤原 直樹 京都大学, 人間・環境研究科, 助教授 (60272530) ; 梅原 出 横浜国立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90251769) ; 繁岡 透 山口大学, 理学部, 教授 (50167441)
• キーワード: 超高圧力 / 圧力誘起超伝導 / 圧力誘起相転移

研究概要

高圧力下物性測定においては、その静水圧性が物性に与える影響が大きいことが明らかになるとともに、より高い静水圧力を発生させることがより重要となってきている。これを達成させるために、本年度は、まずキュービックアンビル圧力発生装置を小型化し、直径80mm高さ85mmの装置を作製した。この装置を用いて、Biの電気抵抗測定を室温に置いて行ったところ、Biの持つ3つの圧力誘起相転移(I-II(2.5GPa)、II-III(2.7GPa)、IV-V(7.7GPa))を観測することが出来た。このとき、試料空間部分のセットは、従来型と同じ物を使用している。従って、この小型アンビルを用いることにより、従来と同じように高圧力を発生させることが可能となった。今後は、さらなる小型化および冷凍機の設計を行い、まずクランプ型圧力装置を開発し、冷却テストおよび物性測定を行っていく予定である。次に、Diamond Anvil圧力装置においては、1OGPa程度の圧力を室温に置いて発生させることが可能となった。本装置の高圧力下での静水圧性を調べるため、フロリナート、ダフニオイル、グリセリンの3つの圧力媒体を用いて加圧テストを行った。その結果、グリセリンが10GPa程度までより良い静水圧性を示すことを明らかにした。この装置を用いて、YbInCu4の高圧力下電気抵抗測定を行ったところ、3GPa以上で価数転移が消失するとともに、低温で強磁性磁気秩序に伴うと考えられる抵抗異常が観測された。この異常の起きる温度は、P=6GPa以上の圧力においても変化しなかった。以前観測された、圧力誘起超伝導は観測されなかった。今後、この原因について、静水圧性との関係を明らかにしたい。また、他の物質について測定を行っていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] High-pressure effect on the electronic state in CeNiGe3: pressure-induced superconductivity (2004)
  • 著者名/発表者名: M.Nakashima, K.Tabata, A.Thamizhavel, TC.Kobayashi, M.Hedo, Y.Uwatoko, K.Shimizu, R.Settai, Y.Onuki
  • 雑誌名: Journal of Physics-Condensed Matter 16 ページ: L255-L262
• [雑誌論文] High pressure effects on the electrical resistivity behavior of the Kondo lattice, YbPb_2Si_2 (2004)
  • 著者名/発表者名: T.Nakano, M.Hedo, Y.Uwatoko, EV.Sampathkumaran
  • 雑誌名: Solid state Communications 132・5 ページ: 325-328
• [雑誌論文] Pressure-induced change in temperature coefficient of electrical resistivity in CeCuAs_2 (2004)
  • 著者名/発表者名: M.Abliz, T.Nakano, EV.Sampathkumaran, J.P.Jemetio, T.Doert, M.Hedo, Y.Uwatoko
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 74・2 ページ: 508-510