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2018 年度 実績報告書

希土類化合物において密接に関連する価数・磁性・輸送特性の微視的、系統的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05457
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

水戸 毅  兵庫県立大学, 物質理学研究科, 教授 (70335420)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードランタノイド化合物 / NMR / NQR / 価数 / 高圧
研究実績の概要

〇 最終年度の成果
価数揺動物質YbPdについて、25T超伝導磁石(東北大学金属材料研究所)を用いた強磁場下Pd-核磁気共鳴(NMR)測定を行い、価数秩序を伴う構造相転近傍で低エネルギー揺らぎの増強を観測し、フェルミ面と価数相関に関する2つの不安定性の協力現象が相転移機構となっていることを明らかにした。成果はcond-matに掲載し、近くPhys. Rev. B誌に投稿予定、さらに国際会議SCES2019にて報告予定。重い電子状態と反強四極子秩序が共存するCeB6で初めてB-核四重極測定に続き、0.1T以下の超弱磁場下B-NMR測定に成功した。その結果、ゼロ磁場下では磁場中反強四極子秩序構造とは異なる状態にあることを示した。価数揺動物質Sm化合物SmSが示す高圧下で示す非磁性半導体-磁性金属転移近傍において4f電子状態の詳細をS-核磁気共鳴(NMR)測定によって調べるため、33S濃縮試料に3GPaの圧力印加を行い、NMR信号観測に成功した(現在実験が進行中)。同様に圧力誘起の非磁性半導体-磁性金属転移を示す関連物質SmB6についてSm価数の温度-圧力依存性の詳細を測定し、価数揺らぎの二重性を示した報告がPhys. Rev. B誌 Rapid communicationsに掲載された。
〇 研究期間全体を通じた成果
SmB6においてSmを非磁性元素Laによって置換した試料をB-,La-NMR測定によって調べ、90%置換試料でも明瞭な半導体的性質が観測されたことから、SmB6におけるf電子と伝導電子の混成は局所的に形成されることを明らかにした。また、YbXCu4(X=Cu,Ag)においてX(4c)とCu(16e)サイトのNMR測定結果を比較した結果、重い電子形成の特徴的な温度に明瞭な差があり、重い電子形成過程に2系統が存在することを明らかにした(共に現在論文投稿準備中)。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Slovak Academy of Sciences(スロバキア)

    • 国名
      スロバキア
    • 外国機関名
      Slovak Academy of Sciences
  • [国際共同研究] Polish Academy of Sciences(ポーランド)

    • 国名
      ポーランド
    • 外国機関名
      Polish Academy of Sciences
  • [国際共同研究] Los Alamos National Laboratory(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Los Alamos National Laboratory
  • [雑誌論文] Evidence for gradual evolution of low-energy fluctuations underlying the first-order structural and valence order in YbPd2019

    • 著者名/発表者名
      R. Nakanishi, T. Fujii, Y. Nakai, K. Ueda, M. Hirata, K. Oyama, A. Mitsuda, H. Wada, and T. Mito
    • 雑誌名

      arXiv Condensed Matter

      巻: なし ページ: 1902.06367

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Kondo-like behavior near the magnetic instability in SmB6: Temperature and pressure dependences of the Sm valence2018

    • 著者名/発表者名
      N. Emi, N. Kawamura, M. Mizumaki, T. Koyama, N. Ishimatsu, G. Pristas, T. Kagayama, K. Shimizu, Y. Osanai, F. Iga, and T. Mito
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 97 ページ: 161116(R)-1-5

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.161116

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 195Pt-NMRによる白金ナノ粒子における量子サイズ効果の研究2019

    • 著者名/発表者名
      藤井拓斗, 岩本海大, 田中璃那, 柴田雅史, 白津太助, 上田光一, 中井祐介, 水戸毅, 八尾浩史
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会(2019年)九州大学(福岡市)
  • [学会発表] CDWと超伝導を示すLu5Ir4Si10のNMRによる電子状態の研究 VI2019

    • 著者名/発表者名
      上田光一, 水戸毅, 小原孝夫
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会(2019年)九州大学(福岡市)
  • [学会発表] A15型超伝導体V3SiのSi-NMRによる研究2019

    • 著者名/発表者名
      野尻野旭, 森寛央, 川崎祐, 岸本豊, 中村浩一, 小山岳秀, 水戸毅, 八島光晴, 椋田秀和, 小手川恒, 菅原仁
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会(2019年)九州大学(福岡市)
  • [学会発表] 逐次相転移を示すYbPdの強磁場下NMRによる研究2019

    • 著者名/発表者名
      中西隆将, 藤井拓斗, 中井祐介, 上田光一, 水戸毅, 大山耕平, 光田暁弘, 和田裕文, 平田倫啓
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会(2019年)九州大学(福岡市)
  • [学会発表] CeB6のゼロ磁場下11B-NQRと弱磁場下11B-NMRによる研究2019

    • 著者名/発表者名
      田中太知, 宮元慧介, 森弘希, 上田光一, 中井祐介, 水戸毅, 伊賀文俊
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会(2019年)九州大学(福岡市)
  • [学会発表] A15型超伝導体V3SiのSi-NMRによる研究2018

    • 著者名/発表者名
      森寛央, 野尻野旭, 川崎祐, 岸本豊, 中村浩一, 小山岳秀, 水戸毅, 八島光晴, 椋田秀和, 小手川恒, 菅原仁
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会 同志社大学(京田辺市)
  • [学会発表] CeB6の11B-NQR測定による研究II2018

    • 著者名/発表者名
      宮元慧介, 森弘希, 田中太知, 上田光一, 水戸毅, 伊賀文俊
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会 同志社大学(京田辺市)
  • [学会発表] 逐次相転移を示すYbPdのNMRによる研究II2018

    • 著者名/発表者名
      中西隆将, 中井祐介, 上田光一, 水戸毅, 大山耕平, 光田暁弘, 和田裕文
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会 同志社大学(京田辺市)
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/material/electro_phys/index-j.html

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公開日: 2019-12-27  

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