Ce1-xLaxB6/SrB6超格子の次元性制御による八極子秩序の抑制

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05456
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 宍戸 寛明 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80549585)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 重い電子系 / 薄膜製膜 / 近藤トポロジカル絶縁体

研究実績の概要

分子線エピタキシー法によりエピタキシャル成長したSmB6/SrB6人工超格子を得た．基板にはSi(100)面を用いた．基板に対する前処理として，表面に存在する自然酸化膜を除去する目的でフッ酸によるエッチングを行った．Bは高融点低蒸気圧であるが，わずかながら昇華性がある．本研究ではその点を利用して高温クヌードセンセル(Kセル)による加熱蒸着でBの蒸着を行った．この手法は通常選択される電子ビーム蒸着に対して蒸着レートのより高い安定性が得られるというメリットがある一方，蒸着レートが極めて低くなるデメリットがある．本研究では長時間の時間平均を取ることで低いレートでも正確な蒸着レートの読み取りを可能にした．
SmB6薄膜の電気抵抗率の温度依存性はバルクの特徴を良く再現し，降温と共に増大するが，3 K以下の極低温で一定値を取る．一方，SmB6を5層，SrB6を7層積層させた人工超格子SmB6(5)/SrB6(7)と, SmB6(4)/SrB6(7)の電気抵抗率の温度依存性は，極低温で一定値を取る傾向を見せるが，SmB6(3)/SrB6(7)では降温と共に上昇を続ける振る舞いを見せた．これはSmB6は近藤トポロジカル絶縁体であり，SmB6層が十分に薄い極限では，表面伝導層間で混成が起こりディラックギャップが生じていることを強く示唆する．また，膜に対して平行と垂直方向に磁場をかけたときの横磁気抵抗は異方的であり，面内方では磁気抵抗が極めて小さい．この結果もSmB6(3)/SrB6(7)でディラックギャップが生じていることを支持する．

研究成果

• [国際共同研究] LNCMI-EMFL, CNRS, UGA(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: LNCMI-EMFL, CNRS, UGA
• [国際共同研究] University of Stuttgart(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: University of Stuttgart
• [国際共同研究] University of Glasgow(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University of Glasgow
• [雑誌論文] Fermi-surface topology of the heavy-fermion system Ce2PtIn8 (2018)
  • 著者名/発表者名: J. Klotz, K. Gotze, E. L. Green, A. Demuer, H. Shishido, T. Ishida, H. Harima, J. Wosnitza, I. Sheikin
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 97 ページ: 165120-1～9
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.97.165120
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Anomalous Change in the de Haas?van Alphen Oscillations of CeCoIn5 at Ultralow Temperatures (2018)
  • 著者名/発表者名: Shishido Hiroaki、Yamada Shogo、Sugii Kaori、Shimozawa Masaaki、Yanase Youichi、Yamashita Minoru
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 120 ページ: 177201-1 ～6
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.177201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning SQUID Microscopy for Sensing Vector Magnetic Field (2018)
  • 著者名/発表者名: Vu The Dang、Toji Masaki、Ito Atsuki、Miyajima Shigeyuki、Ho Thanh Huy、Shishido Hiroaki、Maezawa Masaaki、Hidaka Mutsuo、Hayashi Masahiko、Ishida Takekazu
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity 巻: 28 ページ: 1～5
  • DOI: 10.1109/TASC.2018.2808765
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical characteristics of delay-line current-biased kinetic inductance detector (2018)
  • 著者名/発表者名: Iizawa Yuki、Yamaguchi Hiroyuki、Miki Yuya、Nishimura Kazuma、Shishido Hiroaki、Kojima Kenji M.、Oikawa Kenichi、Harada Masahide、Miyajima Shigeyuki、Hidaka Mutsuo、Oku Takayuki、Soyama Kazuhiko、Koyama Tomio、Ishida Takekazu
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 1054 ページ: 012056～012056
  • DOI: 10.1088/1742-6596/1054/1/012056
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neutron signal features of Nb-based kinetic inductance detector with 10B convertor (2018)
  • 著者名/発表者名: Miki Yuya、Yamaguchi Hiroyuki、Iizawa Yuki、Shishido Hiroaki、Kojima Kenji M、Oikawa Kenichi、Harada Masahide、Miyajima Shigeyuki、Hidaka Mutsuo、Oku Takayuki、Soyama Kazuhiko、Ishida Takekazu
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 1054 ページ: 012054～012054
  • DOI: 10.1088/1742-6596/1054/1/012054
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Constructing a Vector Scanning SQUID System (2018)
  • 著者名/発表者名: Dang Vu The、Toji Masaki、Ito Atsuki、Ninomiya Yoshitsugu、Miyajima Shigeyuki、Huy Ho Thanh、Shishido Hiroaki、Kato Masaru、Hidaka Mutsuo、Hayashi Masahiko、Ishida Takekazu
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 1054 ページ: 012059～012059
  • DOI: 10.1088/1742-6596/1054/1/012059
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High-Speed Neutron Imaging Using a Current-Biased Delay-Line Detector of Kinetic Inductance (2018)
  • 著者名/発表者名: Shishido Hiroaki、Miki Yuya、Yamaguchi Hiroyuki、Iizawa Yuki、The Dang Vu、Kojima Kenji M.、Koyama Tomio、Oikawa Kenichi、Harada Masahide、Miyajima Shigeyuki、Hidaka Mutsuo、Oku Takayuki、Soyama Kazuhiko、Suzuki Soh Y.、Ishida Takekazu
  • 雑誌名: Physical Review Applied 巻: 10 ページ: 044044-1～10
  • DOI: 10.1103/PhysRevApplied.10.044044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Confined vortices in de facto mesoscopic Mo80Ge20 disks with sector defects (2018)
  • 著者名/発表者名: Vu The Dang、Huy Ho Thanh、Ito Atsuki、Toji Masaki、Shishido Hiroaki、Kato Masaru、Hayashi Masahiko、Ishida Takekazu
  • 雑誌名: Superconductor Science and Technology 巻: 31 ページ: 125009～125009
  • DOI: 10.1088/1361-6668/aae506
  • 査読あり
• [学会発表] Confined vortices in de facto mesoscopic Pacman disks of Mo80Ge20 (2019)
  • 著者名/発表者名: T. D. Vu, H. T. Huy, A. Ito, M. Toji, H. Shishido, M. Kato, M. Hayashi, T. Ishida
  • 学会等名: 第26回渦糸物理国内会議
• [学会発表] 超伝導ストリップラインを用いた高速中性子イメージャーの開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 宍戸寛明
  • 学会等名: 日本物理学会第74回年次大会
  • 招待講演
• [学会発表] NMRによるCeCoIn5のHC2近傍の超伝導状態に関する研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 谷口貴紀, 北川俊作, 真砂全宏, 仲嶺元輝, 石田憲二, 宍戸寛明
  • 学会等名: 日本物理学会第74回年次大会
• [学会発表] 超伝導中性子検出器の基礎とイメージング応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 石田武和, 宍戸寛明, Vu The Dang, 飯澤侑貴, 西村和真, 小嶋健児, 鈴木聡, 原田正英, 奥隆之, 及川健一, 曽山和彦, 相澤一也, 宮嶋茂之, 日高睦夫, 小山富男, Alex Malins, 町田昌彦
  • 学会等名: 2019年電子情報通信学会・総合大会
  • 招待講演
• [学会発表] Epitaxial thin film growth of the heavy fermion chiral magnet YbNi3Al9 (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Shishido, A. Okumura, S. Ohara, Y. Togawa
  • 学会等名: International Symposium on Chiral Magnetism
  • 国際学会
• [学会発表] Fabrication and evaluation of chiral helimagnet YbNi3Al9 thin films (2018)
  • 著者名/発表者名: A. Okumura, H. Shishido, S. Ohara, and Y. Togawa
  • 学会等名: International Symposium on Chiral Magnetism
  • 国際学会
• [学会発表] Magnetic, superconducting, and structural information of an epitaxially grown CeCoIn5 film probed by nuclear quadrupole resonance (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Yamanaka, M. Shimozawa, S. Kitagawa, H. Shishido, H. Ikeda, T. Terashima, T. Shibauchi, Y. Matsuda, K. Ishida
  • 学会等名: International Conference on Magnetism (ICM2018)
  • 国際学会
• [学会発表] Vortices in Mesoscopic Superconductors and SQUID microscopy for 3D Imaging (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Ishida, T. D. Vu, M. Toji, Y. Ninomiya, S. Miyajima, T. H. Ho, H. Shishido, M. Kato, M. Maezawa, M. Hidaka, M. Hayashi
  • 学会等名: The 31st International Symposium on Superconductivity (ISS2018)
• [学会発表] Temperature dependent characteristics of neutron signals from a current-biased Nb nanowire detector with 10B converter (2018)
  • 著者名/発表者名: T. D. Vu, Y. Iizawa, K, Nishimura, H. Shishido, K. M Kojima, K. Oikawa, M. Harada, S. Miyajima, M. Hidaka, T. Oku, K. Soyama, K. Aizawa, T. Koyama, T. Ishida
  • 学会等名: The 31st International Symposium on Superconductivity (ISS2018)
• [学会発表] 超伝導検出器による中性子イメージング (2018)
  • 著者名/発表者名: 宍戸寛明
  • 学会等名: 低温工学関西支部2018年度第1回講演会
  • 招待講演
• [学会発表] 分子線エピタキシー法によるSmB6/SrB6人工超格子薄膜の作製と評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 幸塚祐哉, 宍戸寛明, 田原大夢, 鳴海康雄, 木田孝則, 萩原政幸, 戸川欣彦
  • 学会等名: 日本物理学会 2018年秋季大会
• [学会発表] CeCoIn5における超低温下NMR測定 III (2018)
  • 著者名/発表者名: 山下穣, 田代光輝, 下澤雅明, 杉井かおり, 谷口貴紀, 武田晃, 瀧川仁, 宍戸寛明
  • 学会等名: 日本物理学会 2018年秋季大会
• [学会発表] メゾ構造超伝導体の量子磁束閉じ込めと3次元イメージング (2018)
  • 著者名/発表者名: 石田武和, Vu The Dang, 藤次真幹, 伊藤厚稀, 二ノ宮由嗣, 宮嶋茂之, Ho Thanh Huy, 宍戸寛明, 加藤勝, 前澤正明, 日高睦夫, 林正彦
  • 学会等名: 日本物理学会 2018年秋季大会
• [学会発表] キラル磁性体YbNi3Al9薄膜の作製と評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 奥村慧, 宍戸寛明, 大原繁男, 戸川欣彦
  • 学会等名: 日本物理学会 2018年秋季大会
• [学会発表] CeCoIn5における超伝導状態のNMRによる研究 日本物理学会講演概要集 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口貴紀, 北川俊作, 真砂全宏, 仲嶺元輝, 石田憲二, 宍戸寛明
  • 学会等名: 日本物理学会 2018年秋季大会
• [学会発表] BSCCO単結晶アンチドットの SQUID顕微鏡による磁束分布観測 (2018)
  • 著者名/発表者名: 三宅晴也, 川又修一, 藤次真幹, 二ノ宮由嗣, 宍戸寛明, 石田武和
  • 学会等名: 第１７回低温工学・超伝導若手合同講演会
• [学会発表] Ceの価数揺らぎを用いた希土類磁石の保磁力増強の可能性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宍戸寛明
  • 学会等名: IEEE-MAG 関西四国チャプター 第4回関西四国磁性研究会
  • 招待講演