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2018 年度 実施状況報告書

非磁性自由度のゆらぎに起因する異常物性の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05555
研究機関大阪大学

研究代表者

三宅 和正  大阪大学, 理学研究科, 招へい教授 (90109265)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード価数転移臨界現象 / 原子価スキップ現象 / 電荷近藤効果 / 2チャンネルアンダーソン格子モデル / 電気4極子ゆらぎ / 強相関準結晶
研究実績の概要

[1]「価数転移量子臨界現象」に関しては、1)30年度に発表した理論の論文で予言した、強相関準結晶および近似結晶Yb-A-Alの価数転移臨界点近傍での価数の圧力依存性が、観測された(論文投稿中)。2)Ce122系、Ce115系の加圧下の超伝導発現機構を臨界的価数ゆらぎ機構の観点から俯瞰するレビュー論文を実験家と共同執筆した。3)臨界価数ゆらぎによるグリューナイゼン係数の温度依存性を理論的に求め、磁気量子臨界ゆらぎとは異なり、発散的な振る舞いがないことを示した(論文投稿中)。4)臨界価数ゆらぎの輸送係数への効果は、熱起電力を顕著に減少させるという理論的結果を得た。これは長年の謎であったYbRh2Si2、CeCoIn5での実験結果を説明するとともに、βYbAlB4ではその減少が見られないという理由を与える。
[2]「電荷近藤効果」に関しては、Pb(1-x)TlxTe (x=0.1)での125TeのNMR緩和率1/T1TのT<10Kでの発散的温度依存性を示す実験結果を理解する試みのなかで、ペアホッピング相互作用と軌道間クーロン斥力相互作用は互いに強め合うことが判明し、理論の整備を進めた(論文準備中)。
[3]「電気4極子ゆらぎ」に関しては、1)いわゆるPr-1-2-20系のPr希薄系、Y1-xPrxIr2Zn20 (x=0.05) においてx=1の場合と同じ非フェルミ液体的温度依存性が電気抵抗など種々の物理量に現れることが報告されたが、これを理解する理論的枠組みを構築することに成功した(2018年3月の物理学会で報告し論文準備中)。2) 4f^3であるNd^3+イオンを含むNdT2Zn20(T=Co,Rh)においてPr1-2-20系と同じ非フェルミ液体的性質が報告されているが、これは基本的に4f^2であるPr^2+に対する理論を組み替えることで理解できることを示した(論文投稿中)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究計画申請時に記載した「研究実施計画」にそって研究を進めた。その結果、研究計画が多岐に亘ることもあって、その全てで当初の予想が達成された訳ではないが、上記「研究実績の概要」に記述したように、新しい実験研究の発展に刺激され、予想外のものも含めた新しい成果が得られた。その意味で、研究はおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

上記のように平成30年度の研究実施計画はほぼ達成できたので、今後は予定通り、本研究計画申請時に記載した「研究実施計画」に記載した「平成31年度以降の研究実施計画」にそって研究を進める。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] University of Kent/University of Bristol(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Kent/University of Bristol
  • [国際共同研究] University of California, Riverside(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, Riverside
  • [国際共同研究] University of Geneva(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      University of Geneva
  • [雑誌論文] Gruneisen Parameter and Thermal Expansion near Magnetic Quantum Critical Points in Itinerant Electron Systems2019

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, K. Miyake
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 99 ページ: 035108-1-25

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.99.035108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge Transfer Effect under Odd-Parity Crystalline Electric Field: Divergence of Magnetic Toroidal Fluctuation in \beta-YbAlB_42019

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, K. Miyake
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 88 ページ: 033701-1-5

    • DOI

      10.7566/JPSJ.88.033701

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Crystalline Electric Field and Interorbital Interaction in Yb-based Quasicrystal and Approximant Crystal2018

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, K. Miyake
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: 30 ページ: 184001-1-11

    • DOI

      10.1088/1361-648X/aab817

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Dominant Role of Critical Valence Fluctuations on High Tc Superconductivity in Heavy Fermions2018

    • 著者名/発表者名
      G. W. Scheerer, Z. Ren, S. Watanabe, G. Lapertot, D. Aoki, D. Jaccard, K. Miyake
    • 雑誌名

      npj Quantum Materials

      巻: 3 ページ: 41-1-7

    • DOI

      10.1038/s41535-018-0111-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On anomalous temperature dependence of relaxation rate measured by \muSR in \alpha-YbAl_{0.986}Fe_{0.014}B_42018

    • 著者名/発表者名
      K. Miyake, S. Watanabe
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 98 ページ: 075125-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.98.075125

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ^{125}Te-NMR study in Novel Superconductor Pb_{1-x}Tl_{x}Te with Valence Skipping Dopants2018

    • 著者名/発表者名
      H. Mukuda, M. Yashima, T. Matsumura, S. Maki, Y. Kitaoka, K. Miyake, H. Murakami, P. Giraldo-Gallo, T. H. Geballe, I. R. Fisher
    • 雑誌名

      J. Supercond. Nov. Magn.

      巻: 10 ページ: 10-1-4

    • DOI

      10.1007/s10948-018-4886-2

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Renormalizations in unconventional superconducting states born of normal and singular Fermi-liquids2018

    • 著者名/発表者名
      K. Miyake, C. M. Varma
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 98 ページ: 174501-1-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.98.174501

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Pr希薄系(Y,La)_{1-x}Pr_xT_2X_20 (T=Ir,Ti; X=Zn,Al) における 非フェルミ液体的挙動の理論2019

    • 著者名/発表者名
      鶴田篤史,三宅和正
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
  • [学会発表] ドーパントサイトから見た(Pb_{1-x}Tl_x)Te超伝導体におけるNMR緩和率の異常と電荷近藤効果2019

    • 著者名/発表者名
      堀川瑠星, 八島光晴, 松村隆史, 牧翔太, 椋田秀和, 三宅和正, 村上博成, P. Walmsley, P. Giraldo-Gallo, T. Geballe, I. Fisher
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
  • [学会発表] 非ユニタリースピン3重項超伝導状態での自発磁場の大きさ2019

    • 著者名/発表者名
      三宅和正,Sudeep K. Ghosh,James F. Annett,Jorge Quintanilla
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
  • [学会発表] Quantum Critical Phenomena Associated with Charge-Transfer Fluctuations in Heavy Fermion Metals and High-Tc Cuprates2018

    • 著者名/発表者名
      K. Miyake
    • 学会等名
      Workshop "Emergent Phenomena in Strongly Correlated Matter"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Varieties of spontaneous magnetization in unconventional superconductors2018

    • 著者名/発表者名
      K. Miyake
    • 学会等名
      International Workshop on "Unconventional Superconductors: New Paradigms for New Materials"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ubiquity of unconventional phenomena associated with critical valence transition or valence crossover in heavy fermion metals: Ce-, Eu- and Yb-based heavy fermion metals2018

    • 著者名/発表者名
      K. Miyake
    • 学会等名
      新学術領域「J-Physics:多極子伝導系の物理」トピカルミーティング、 "Recent topics related with quantum critical phenomena"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 非磁性自由度による異常現象2018

    • 著者名/発表者名
      三宅和正
    • 学会等名
      新学術領域研究「J-Physics: 多極子伝導系の物理」トピカルミーティング ものづくりシリーズ第3回「物質探索最前線」
    • 招待講演
  • [学会発表] Ce系重い電子系物質の圧力下での急激な価数変化にともなう異常物性とその磁場効果2018

    • 著者名/発表者名
      三宅和正
    • 学会等名
      第5回西日本強磁場研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] α-YbAl_{0.986}Fe_{0.014}B_4におけるμSR緩和率の異常な温度依存性の理論2018

    • 著者名/発表者名
      三宅和正,渡辺真仁
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2018年)
  • [学会発表] 準結晶Yb15(Al_{1-x}Ga_x)_{34}(Au_{1-y}Cu_y)_{51}のYb価数の格子定数依存性2018

    • 著者名/発表者名
      渡辺真仁,三宅和正
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2018年)
  • [学会発表] 2チャンネルアンダーソン格子模型における四極子秩序と超伝導II2018

    • 著者名/発表者名
      鶴田篤史,三宅和正
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2018年)
  • [学会発表] 量子臨界価数転移とμSRの異常緩和:μ^+が周囲に与える影響とそのフィードバックの重要性2018

    • 著者名/発表者名
      三宅和正
    • 学会等名
      第18回琉球大学物性研究会
  • [学会発表] Theoretical Study of Non Fermi Liquid and Ordered States in Pr 1-2-20 Systems2018

    • 著者名/発表者名
      A. Tsuruta, K. Miyake
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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