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2019 年度 実績報告書

高圧下ホール効果と量子振動測定による重い電子系超伝導体の臨界揺らぎの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05544
研究機関岡山大学

研究代表者

荒木 新吾  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (90362615)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード高圧実験 / ホール効果 / 強相関電子系
研究実績の概要

熱膨張係数と電気抵抗の異方性がCeRh2Si2の転移温度の圧力依存性を決定するために有効であることが前年度までの研究で明らかになった。臨界圧力1 GPa付近で圧力を微調整しながらCeRh2Si2の電気抵抗,熱膨張測定,ホール効果の測定を行った。反強磁性転移を伴う転移点は,1.0 GPaよりも高圧において2個に分裂する。低圧側の転移点は熱膨張係数に顕著な異常が観測され1.03 GPaで臨界圧力に到達する。高圧側の転移点は電気抵抗の異方性に顕著な異常が観測され1.08 GPaで臨界圧力に到達する。電気抵抗の温度依存性から1.03-1.08 GPaにおいて大きな量子揺らぎの存在が期待され,その圧力領域において圧力誘起超伝導が観測される。


反強磁性体CeIn3の圧力下電気抵抗,ホール効果測定を行った。反強磁性量子臨界圧力は既に報告されているように2.4 GPaであった。それよりも低圧側に電気抵抗,ホール効果の異常が観測された。常圧では反強磁性転移温度よりも低温で磁気散乱が減少するために電気抵抗は単調に減少する。一方で,高圧側では反強磁性転移温度において電気抵抗の温度依存性は低圧側とは異なり,遍歴磁性的な振る舞いを示す。また,Quantum Design社製PPMSを用いたADR(断熱消磁冷凍機)によるホール効果の測定から,約1 GPa付近で最低温度付近のホール係数が不連続に変化することを明らかにした。これらの測定結果は,反強磁性量子臨界点よりも低圧の反強磁性秩序領域における局在・遍歴転移の存在を示唆するものである。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Pressure-Temperature Phase Diagram of \(\alpha \)-Mn2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Takaaki、Akiba Kazuto、Araki Shingo、Kobayashi Tatsuo C.
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 30 ページ: 011030

    • DOI

      10.7566/JPSCP.30.011030

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Field-angular Dependence of Pairing Interaction in URhGe: Comparison with UCoGe2020

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga Yo、Aoki Dai、Mayaffre Hadrien、Kramer Steffen、Julien Marc-Henri、Berthier Claude、Horvatic Mladen、Sakai Hironori、Kambe Shinsaku、Hattori Taisuke、Araki Shingo
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 30 ページ: 011037

    • DOI

      10.7566/JPSCP.30.011037

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Helimagnetic Structure and Heavy-Fermion-Like Behavior in the Vicinity of the Quantum Critical Point in Mn3P2020

    • 著者名/発表者名
      Kotegawa Hisashi、Matsuda Masaaki、Ye Feng、Tani Yuki、Uda Kohei、Kuwata Yoshiki、Tou Hideki、Matsuoka Eiichi、Sugawara Hitoshi、Sakurai Takahiro、Ohta Hitoshi、Harima Hisatomo、Takeda Keiki、Hayashi Junichi、Araki Shingo、Kobayashi Tatsuo C.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 124 ページ: 087202

    • DOI

      10.1103/physrevlett.124.087202

    • 査読あり
  • [学会発表] CeIn3のホール係数の圧力依存性2020

    • 著者名/発表者名
      荒木新吾, 恩地太紀, 小林達生
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
  • [学会発表] Antiferromagnetic quantum criticality in CeRh2Si22019

    • 著者名/発表者名
      Shingo ARAKI
    • 学会等名
      SCES 2019
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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