コバルト化合物の電子相関と超伝導

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05453
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 仲間 隆男 琉球大学, 理学部, 教授 (80264472)
• 研究分担者: 大貫 惇睦 琉球大学, 理学部, 客員教授 (40118659) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 3d遷移金属 / 希土類金属 / 純良単結晶育成 / 電子輸送特性 / 電子相関

研究実績の概要

本研究は，3d遷移金属であるコバルトを含む金属間化合物の純良単結晶育成，磁性および電子輸送特性とフェルミ面の性質の関連を明らかにすることが目的である.
これまでに，CoSnやその関連物質である3d遷移金属のFeを含む化合物のFeSnおよびFeSn2とについて純良単結晶育成し，電気抵抗率，磁化率および磁化測定を行いその物性を明らかにしてきた.また，ドハース・ファンアルフェン効果の測定を行った.さらに，Fe2PおよびMn2Pの遷移金属化合についても研究を行い，Mn2Pについてはドハース・ファンアルフェン効果の測定をし，そのフェルミ面の性質を明らかにしてきた. また，最近注目を集めている4f希土類金属のスキルミオン化合物のEuPtSiやEuT2Ge(Si)2化合物についても純良単結晶育成を行い，電気抵抗率，磁化率， 磁化，比熱，およびドハース・ファンアルフェン効果等の測定を行い物性を明らかにしてきた．さらに，フェルミ面近傍でのエネルギーと運動量が直線的関係にありトポロジカル化合物として知られているCoSiや(FeCo)Siなどの磁場中の電気抵抗や熱電能の低温領域での測定を行い，電子輸送特性の研究も行った.
今回は，希土類金属ユーロピウム，3d(4d)遷移金属との三元化合物であるEuRu2P2，EuCo2P2，EuT2Ge2 (T: transition metal)，EuPtSi，EuAl4，EuNi2P2，EuIr2Ge2やCo_1-x_M_x_Si (M = Fe, Ni)，CoS2について，低温高圧力中での電気抵抗率と熱電能測定および磁気的特性等の研究を継続して行った．これらの化合物の物性を明らかにしてきた．

以上の成果は，学会発表を行い，その内いくつか成果は論文にまとめて発表した.

研究成果

• [雑誌論文] Weakly anisotropic ferromagnet EuRu2P2: Ambient and hydrostatic pressure characterization (2021)
  • 著者名/発表者名: Proschek P.、Prchal J.、Divis M.、Prokleska J.、Vlaskova K.、Valenta J.、Zubac J.、Kastil J.、Hedo M.、Nakama T.、Onuki Y.、Honda F.
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: 864 ページ: 158753～158753
  • DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.158753
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Magnetization Process in EuCo2P2 and EuT2Ge2 (T: transition metal): Comparison of Experiment and Theory (2021)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Tetsuya、Tahara Time、Kida Takanori、Narumi Yasuo、Hagiwara Masayuki、Kindo Koichi、Iha Wataru、Ashitomi Yousuke、Yara Tomoyuki、Nakashima Miho、Amako Yasushi、Hedo Masato、Nakama Takao、Onuki Yoshichika
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 90 ページ: 034709～034709
  • DOI: 10.7566/JPSJ.90.034709
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-temperature thermal conductivity of thermoelectric Co_1－x_M_x_Si (M = Fe, Ni) alloys (2021)
  • 著者名/発表者名: Ivanov Y.、Levin A.A.、Novikov S.、Pshenay-Severin D.、Volkov M.、Zyuzin A.、Burkov A.、Nakama T.、Schnatmann L.、Reith H.、Nielsch K.
  • 雑誌名: Materials Today Energy 巻: 20 ページ: 100666～100666
  • DOI: 10.1016/j.mtener.2021.100666
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Magnetic Phase Transitions of the 4f Skyrmion Compound EuPtSi Studied by Magnetization Measurements (2021)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara Toshiro、Nakamura Shota、Kittaka Shunichiro、Kakihana Masashi、Hedo Masato、Nakama Takao、Onuki Yoshichika
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 90 ページ: 064701～064701
  • DOI: 10.7566/JPSJ.90.064701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge-Density-Wave Order and Multiple Magnetic Transitions in Divalent Europium Compound EuAl4 (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaneko Koji、Kawasaki Takuro、Nakamura Ai、Munakata Koji、Nakao Akiko、Hanashima Takayasu、Kiyanagi Ryoji、Ohhara Takashi、Hedo Masato、Nakama Takao、Onuki Yoshichika
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 90 ページ: 064704～064704
  • DOI: 10.7566/JPSJ.90.064704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical slowing-down and field-dependent paramagnetic fluctuations in the skyrmion host EuPtSi: μSR and NMR studies (2021)
  • 著者名/発表者名: Higa N.、Ito T. U.、Yogi M.、Hattori T.、Sakai H.、Kambe S.、Guguchia Z.、Higemoto W.、Nakashima M.、Homma Y.、Nakamura A.、Honda F.、Shimizu Y.、Aoki D.、Kakihana M.、Hedo M.、Nakama T.、Onuki Y.、Tokunaga Y.
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 104 ページ: 045145 (1-7)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.104.045145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of the intermediate-valence compound EuNi2P2 studied by soft x-ray photoemission spectroscopy (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki Ikuto、Kobata Masaaki、Fujimori Shin-ichi、Takeda Yukiharu、Yamagami Hiroshi、Hedo Masato、Nakama Takao、Onuki Yoshichika
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 104 ページ: 165124 (1-7)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.104.165124
  • 査読あり
• [学会発表] ハーフメタル候補物質CoS2のスピン分解電子構造 (2021)
  • 著者名/発表者名: 藤原弘和，寺嶋健成，脇田高徳，矢野佑幸，細田渉，片岡範行，照屋淳志，垣花将司，辺土正人，仲間隆男，大貫惇睦，矢治光一郎，原沢あゆみ，黒田健太，辛埴，堀場弘司，組頭広志，大槻純也，竹森那由多，H.O. Jeschke，村岡祐治，横谷尚睦
  • 学会等名: 日本物理学会第76回年次大会
• [学会発表] カイラル反強磁性体EuPtSiの相図について (2021)
  • 著者名/発表者名: 竹内徹也，垣花将司，金子耕士，辺土正人，仲間隆男，大貫惇睦
  • 学会等名: 日本物理学会第76回年次大会
• [学会発表] 軟X線角度分解光電子分光法による重い電子系物質EuNi2P2の電子状態の研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 川崎郁斗，小畠雅明，藤森伸一，竹田幸治，山上浩志，辺土正人，仲間隆男，大貫惇睦
  • 学会等名: 日本物理学会第76回年次大会
• [学会発表] (Eu_1- x_La_x_)Al_4_ (x=0, 0.2) 反強磁性体のメスバウアー分光 (II) (2021)
  • 著者名/発表者名: 本間佳哉，仲村愛，清水悠晴，李徳新，佐藤芳樹，Arvind Mairya，本多史憲，青木大，辺土正人，仲間隆男，大貫惇睦
  • 学会等名: 日本物理学会第76回年次大会
• [学会発表] 軟X線光電子分光法による重い電子系物質EuNi2P2の電子状態の研究II (2021)
  • 著者名/発表者名: 川崎郁斗，藤森伸一，竹田幸治，山上浩志，辺土正人，仲間隆男，大貫惇睦
  • 学会等名: 日本物理学会2021年秋季大会
• [学会発表] Eu-Zn 二元化合物の物質探索と単結晶育成 (2021)
  • 著者名/発表者名: 天久裕太，田中博大，堀田慎二，中島美帆，天児寧，仲村愛，青木大，辺土正人，仲間隆男
  • 学会等名: 日本物理学会2021年秋季大会
• [学会発表] 中性子および共鳴X線回折によるEuIrGe3の磁気構造の研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 上田祥央，松村武， 塚越舜，比嘉野乃花，中尾朗子，金子耕士，垣花将司，辺土正人，仲間隆男，大貫惇睦
  • 学会等名: 日本物理学会2021年秋季大会
• [学会発表] 高圧下における EuIr2Ge2の反強磁性転移と価数揺動II (2021)
  • 著者名/発表者名: 櫻井佑興，加賀山朋子，清水克哉，辺土正人，仲間隆男，大貫惇陸
  • 学会等名: 第62回高圧討論会