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2021 年度 実績報告書

強相関電子系準結晶に特有の電子状態と価数・磁気臨界状態の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H01174
研究機関名古屋大学

研究代表者

出口 和彦  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (40397584)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード強相関電子系 / 低温物性 / 磁性 / 超伝導 / 準結晶 / 近似結晶 / 量子臨界現象
研究実績の概要

希土類元素を含む結晶では、重い電子の形成、エキゾチックな磁気秩序や異方的超伝導など多様な秩序状態、価数揺動に伴う興味ある現象・強相関電子物性が観測されている。特に近年、Ybを含む強相関物質の結晶で非従来型の量子臨界現象とそれに関連した磁性・超伝導について精力的に研究が進められてきた。我々は準周期性・周期性に着目し、強相関電子系における並進対称性の役割の研究を進めた。
(1)元素置換によりYbの磁性を制御することが可能になった。さらに、高次元の格子定数を用いて、Tsai型クラスター構造をもつYb系準結晶・近似結晶の磁性が整理できることがわかった。この結果はScientific Reportsに掲載され、プレスリリースされた。その後、Ybを含むTsai型のクラスター構造をもつ新しい4元系の準結晶・近似結晶の開発に成功し、Yb系準結晶の非従来型量子臨界現象がAl系以外でも発現することを発見した。この系は1/1近似結晶・2/1近似結晶・準結晶が作成可能で物質の多様性があり、今後の研究の発展に重要な物質系となると考えられる。
(2)Au-Ge-Yb近似結晶の超伝導が準結晶の超伝導の発見につながったことにより、日本物理学会第26回論文賞受賞となった。Au-Ge-Yb近似結晶をベースにした物質開発により、新たにAu-Ge-La近似結晶で超伝導を発見した。特筆すべき点として、準結晶・近似結晶の物質系ではじめての非従来型超伝導が発現している可能性が高い点があり、今後の研究の発展に重要な物質系となると考えられる。
(3)Au-Al-Yb準結晶と近似結晶を中心として研究を進めていた「強相関電子系準結晶に特有の電子状態と価数・磁気臨界状態」についてこれまでの結果をReview論文(J. Phys. Soc. Jpn. 91, 072001-1-31 (2022).)にまとめて出版した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (55件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (49件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] UGC-DAE/Consortium for Scientific Research(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      UGC-DAE/Consortium for Scientific Research
  • [国際共同研究] Deutsches Elektronen- Synchrotron DESY(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Deutsches Elektronen- Synchrotron DESY
  • [雑誌論文] Controlling dielectric properties of Nb + X (X = Al, Ga, In) co-doped and Nb-doped rutile-type TiO2 single crystals2023

    • 著者名/発表者名
      Kakimoto Shota、Hashimoto Yujiro、Kuwano Taro、Kimura Koji、Hayashi Kouichi、Hagiwara Manabu、Deguchi Kazuhiko、Taniguchi Hiroki
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 11 ページ: 1304~1310

    • DOI

      10.1039/d2tc03914a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Electron Correlation and Geometrical Frustration on Magnetism of Icosahedral Quasicrystals and Approximants ? An Attempt to Bridge the Gap between Quasicrystals and Heavy Fermions2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Noriaki K.、Ishimasa Tsutomu、Deguchi Kazuhiko、Imura Keiichiro
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 91 ページ: 072001-1-31

    • DOI

      10.7566/JPSJ.91.072001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bulk electronic structure of high-order quaternary approximants2021

    • 著者名/発表者名
      Sarkar Shuvam、Sadhukhan Pampa、Singh Vipin Kumar、Gloskovskii Andrei、Deguchi Kazuhiko、Fujita Nobuhisa、Barman Sudipta Roy
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 3 ページ: 013151-1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.3.013151

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] PREFACE2021

    • 著者名/発表者名
      Tamura Ryuji、Takakura Hiroyuki、Deguchi Kazuhiko、Yoshida Ryo、Kimura Kaoru
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 62 ページ: 297~297

    • DOI

      10.2320/matertrans.MPR2021901

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 準結晶におけるスピン相関と格子ダイナミクス2023

    • 著者名/発表者名
      出口和彦、松浦直人、那波和宏、佐藤卓、石川明日香、Farid Labib、田村隆治、張晋嘉、上村祥史、枝川圭一、高倉洋礼、梶本亮一、池内和彦
    • 学会等名
      2022年度量子ビームサイエンスフェスタ
  • [学会発表] Au-Ge-La 1/1近似結晶の平均価電子濃度e/a依存性2023

    • 著者名/発表者名
      中村優貴, 桑野太郎, 谷口博基, 出口和彦
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会(2023年)
  • [学会発表] (Au,Cu)-Ga-Yb系準結晶・近似結晶の非フェルミ液体的振る舞い2023

    • 著者名/発表者名
      榊原佑弥, 桑野太郎, 谷口博基, 出口和彦
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会(2023年)
  • [学会発表] 非磁性Au-Al-RE (RE=Lu,La)準結晶及び近似結晶の低温物性2023

    • 著者名/発表者名
      横尾恭真, 桑野太郎, 谷口博基, 出口和彦
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会(2023年)
  • [学会発表] Au-Al-RE (RE=Er,Ho,Dy) 1/1近似結晶の低温磁性2023

    • 著者名/発表者名
      金井辰也, 桑野太郎, 谷口博基, 出口和彦
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会(2023年)
  • [学会発表] Au-Al-Lu非磁性準結晶及び1/1近似結晶の弾性的性質2023

    • 著者名/発表者名
      髙田俊太郎, 小林裕真, 佐藤晴耕,赤津光洋,根本祐一,横尾恭真,出口和彦,佐藤憲昭
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会(2023年)
  • [学会発表] 価数揺動物質Au-Al-Ybの準結晶と近似結晶のメスバウアー分光法による電子状態の解明2023

    • 著者名/発表者名
      木下勇海, 永澤延元, 増田亮, 依田芳卓, 中村優貴, 榊原祐弥, 米山祐樹, 出口和彦, 小林寿夫
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会(2023年)
  • [学会発表] (Au, Cu)-Ga-Yb系準結晶における磁性とYbの価数ゆらぎ2023

    • 著者名/発表者名
      榊原佑弥, 桑野太郎,谷口博基, 出口和彦
    • 学会等名
      第27回準結晶研究会
  • [学会発表] Au-Al-RE (RE = Er, Ho, Dy) 1/1 近似結晶の磁性2023

    • 著者名/発表者名
      金井辰也,桑野太郎,谷口博基,出口和彦
    • 学会等名
      第27回準結晶研究会
  • [学会発表] 非磁性Au-Al-RE (RE = Lu, La) 準結晶及び近似結晶の電子状態2023

    • 著者名/発表者名
      横尾恭真,桑野太郎,谷口博基,出口和彦
    • 学会等名
      第27回準結晶研究会
  • [学会発表] Au-Ge-La 1/1 近似結晶の平均価電子濃度依存性2023

    • 著者名/発表者名
      中村優貴,桑野太郎,谷口博基,出口和彦
    • 学会等名
      第27回準結晶研究会
  • [学会発表] 超音波によるAu-Al-R(R=Yb,Lu) 準結晶および近似結晶の電子物性2023

    • 著者名/発表者名
      髙田俊太郎, 小林裕真, 佐藤晴耕, 赤津光洋, 根本祐一, 横尾恭真, 出口和彦, 佐藤憲昭
    • 学会等名
      第27回準結晶研究会
  • [学会発表] 価数揺動物質Au-Al-Yb の準結晶と近似結晶のメスバウアー分光法による電子状態の解明2023

    • 著者名/発表者名
      木下勇海, 永澤延元, 増田亮, 依田芳卓, 中村優貴, 榊原祐弥, 米山祐樹, 出口和彦, 小林寿夫
    • 学会等名
      第27回準結晶研究会
  • [学会発表] Ce系ハイパーマテリアルにおける低温物性2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木慎太郎, 元売明瑞紗, 出口和彦, 山田庸公, 石川明日香, 藤井武則, 那波和宏, 佐藤卓, 田村隆治
    • 学会等名
      第27回準結晶研究会
  • [学会発表] Au-Al-Tb 近似結晶の結晶場励起2023

    • 著者名/発表者名
      那波和宏, 出口和彦,松浦直人、梶本亮一,池内和彦,石川明日香,鈴木慎太郎,田村隆治,佐藤卓
    • 学会等名
      第27回準結晶研究会
  • [学会発表] Au-Ge-(La,Ce)系1/1近似結晶における磁性と超伝導2022

    • 著者名/発表者名
      中村優貴, 榊原佑弥, 谷口博基, 出口和彦
    • 学会等名
      第26回準結晶研究会
  • [学会発表] (Au, Cu)-Ga-Yb系準結晶における磁性とYbの価数ゆらぎ2022

    • 著者名/発表者名
      榊原佑弥, 中村優貴, 谷口博基, 出口和彦
    • 学会等名
      第26回準結晶研究会
  • [学会発表] Au-Ge-(La,Ce)系1/1近似結晶の低温電子物性2022

    • 著者名/発表者名
      中村優貴, 榊原佑弥, 谷口博基, 出口和彦
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会(2022年)
  • [学会発表] (Au, Cu)-Ga-Yb系準結晶の作製と低温磁性2022

    • 著者名/発表者名
      榊原佑弥, 中村優貴, 谷口博基, 出口和彦
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会(2022年)
  • [学会発表] Nb-doped TiO2単結晶の育成と誘電特性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      橋本友次郎,柿本祥太,出口和彦, 谷口博基
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会(2022年)
  • [学会発表] チタン石型酸化物CaTi(Si1-xGex)O5の反強誘電的非線形分極応答2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉匠海, 出口和彦, 谷口博基
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会(2022年)
  • [学会発表] Magnetism and superconductivity of icosahedral quasicrystals and approximants2022

    • 著者名/発表者名
      K. Deguchi
    • 学会等名
      10th International Conference on Aperiodic Crystals (Aperiodic 2022)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetism and superconductivity of icosahedral quasicrystals and approximants2022

    • 著者名/発表者名
      K. Deguchi, Y. Sakakibara, Y. Nakamura, and H. Taniguchi
    • 学会等名
      International Workshop on Exploration of Atomistic Disorder in Long-Range Ordered systems and of Order in Disordered Materials
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetism and superconductivity of icosahedral quasicrystals and approximants2022

    • 著者名/発表者名
      K. Deguchi, Y. Sakakibara, Y. Nakamura, T. Kuwano, and H. Taniguchi
    • 学会等名
      GIMRT, REIMEI and IRN joint international workshop on “Superconductivity, Structural Complexity and Topology of UTe2 and Aperiodic Crystals"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Research of non-magnetic Tsai-type quasicrystals and approximants2022

    • 著者名/発表者名
      K. Yokoo, T. Kuwano, H. Taniguchi, K. Deguchi
    • 学会等名
      4th Hypermaterials Young Research Seminar
  • [学会発表] Low temperature magnetism of Tsai-type approximants2022

    • 著者名/発表者名
      T. Kanai, T. Kuwano, H. Taniguchi, K. Deguchi
    • 学会等名
      4th Hypermaterials Young Research Seminar
  • [学会発表] Tsai型クラスター構造をもつ準結晶・近似結晶の磁性・超伝導2022

    • 著者名/発表者名
      出口和彦、榊原佑弥、中村優貴、谷口博基
    • 学会等名
      新学術領域ハイパーマテリアル第8回領域会議
  • [学会発表] Tsai型クラスター構造をもつ近似結晶の磁性・超伝導2022

    • 著者名/発表者名
      出口和彦、榊原佑弥、中村優貴、桑野太郎、谷口博基
    • 学会等名
      新学術領域ハイパーマテリアル第9回領域会議
  • [学会発表] Au-Ge-La 1/1近似結晶の希土類元素置換効果と低温電子物性2022

    • 著者名/発表者名
      中村優貴, 榊原佑弥, 谷口博基, 出口和彦
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2022年)
  • [学会発表] (Au, Cu)-Ga-Yb系近似結晶の作製と低温磁性2022

    • 著者名/発表者名
      榊原佑弥, 中村優貴, 谷口博基, 出口和彦
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2022年)
  • [学会発表] Au-Al-Yb準結晶及び1/1近似結晶の極低温弾性定数測定2022

    • 著者名/発表者名
      髙田俊太郎, 佐藤晴耕, 赤津光洋, 根本祐一, 平野由真, 岡本稔彦, 米山祐樹, 出口和彦, 佐藤憲昭
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2022年)
  • [学会発表] AuxAl86-xYb14近似結晶における電子状態と磁気特性2022

    • 著者名/発表者名
      井村敬一郎, 米山祐樹, 横田晋次郞, 坂本和司, 出口和彦, 山岡人志, 平岡望, 石井啓文, 佐藤憲昭
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2022年)
  • [学会発表] black-SmSにおける低温電気伝導特性と熱膨張2022

    • 著者名/発表者名
      井村敬一郎, 星野祐介, 池尾優輝, 出口和彦, 壁谷典之, 鈴木博之, 佐藤憲昭
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2022年)
  • [学会発表] ハイパーマテリアルの超伝導2021

    • 著者名/発表者名
      出口和彦
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会(2021年)
    • 招待講演
  • [学会発表] Au-Si-Yb系1/1近似結晶の作製2021

    • 著者名/発表者名
      村井孝太朗, 石川明日香, 鈴木慎太郎, 出口和彦, 田村隆治, 高倉洋礼
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会(2021年)
  • [学会発表] 準結晶Au51Al34Yb15の弾性定数の温度・磁場依存性2021

    • 著者名/発表者名
      岩瀬智也, 佐藤晴耕, 赤津光洋, 根本祐一, 平野由真, 岡本稔彦, 米山祐樹, 出口和彦, 佐藤憲昭
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会(2021年)
  • [学会発表] 近似結晶Au51Al35Yb14の弾性定数の温度・磁場依存性2021

    • 著者名/発表者名
      根本祐一, 岩瀬智也, 佐藤晴耕, 赤津光洋, 平野由真, 岡本稔彦, 米山祐樹, 出口和彦, 佐藤憲昭
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会(2021年)
  • [学会発表] 鉄ヒ素超伝導体(La0.5-xNa0.5+x)Fe2As2のホールドープ領域(x=0~0.3)での磁気励起状態2021

    • 著者名/発表者名
      林洋応, 小林義明, 伊藤正行, 出口和彦, 伊豫彰
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会(2021年)
  • [学会発表] Strongly correlated electrons in quasicrystals and approximants2021

    • 著者名/発表者名
      K. Deguchi
    • 学会等名
      International Research Network: IRN-APERIODIC meeting-Open space between aperiodic order and physics & chemistry of materials-
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Strongly correlated electrons in quasicrystals and approximants2021

    • 著者名/発表者名
      K. Deguchi
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2021 (MRM2021) -Materials innovation for sustainable development goals-
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Low-energy magnetic fluctuations in magnetic hypermaterials2021

    • 著者名/発表者名
      出口和彦、松浦直人、村崎遼、佐藤卓
    • 学会等名
      新学術領域ハイパーマテリアル第6回領域会議
  • [学会発表] 準結晶・近似結晶の超伝導2021

    • 著者名/発表者名
      出口和彦
    • 学会等名
      2021年 夏学期 第7回 東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 駒場物性セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Zn-Au-Yb準結晶・2/1・1/1近似結晶におけるYb価数の格子定数依存性2021

    • 著者名/発表者名
      井村敬一郎, 米山祐樹, 安藤秀行, 出口和彦, 山岡人志, 平岡望, 石井啓文, 石政勉, 佐藤憲昭
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2021年)
  • [学会発表] Au-SM-Yb系1/1近似結晶の作製と物性2021

    • 著者名/発表者名
      村井孝太朗, 石川明日香, 鈴木慎村井孝太朗, 石川明日香, 鈴木慎太郎, 出口和彦, 室裕司, 田村隆治太郎, 出口和彦, 田村隆治, 高倉洋礼
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2021年)
  • [学会発表] Au-SM-Ce系準結晶の作製2021

    • 著者名/発表者名
      宮尾直哉, 石川明日香, 鈴木慎太郎, 岩田健史, 関岳人, 柴田直哉, 出口和彦, 田村隆治
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2021年)
  • [学会発表] 強磁性超伝導体UCoGeにおける強磁性ゆらぎと超伝導との関係2021

    • 著者名/発表者名
      石田憲二, 松崎聡, 真砂全宏, 服部泰佑, 北川俊作, 平田倫啓, 佐々木孝彦, 出口和彦, 佐藤憲昭, 山村朝雄, 青木大
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2021年)
  • [学会発表] アルミネートソーダライト型酸化物(Ca,Sr)8[AlO2]12{XO4}2(X=Mo,W,S)の構造-熱物性相関2021

    • 著者名/発表者名
      服部大雅, 三上裕史, 磯部敏宏, 出口和彦, 谷口博基
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2021年)
  • [学会発表] (Nb, X) co-doped TiO2 (X = Al, Ga, In) 単結晶の合成と誘電特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      柿本祥太, 村田洋人, 木村耕治, 林好一, 出口和彦, 谷口博基
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会(2021年)
  • [学会発表] 準結晶・近似結晶の超伝導2021

    • 著者名/発表者名
      出口和彦
    • 学会等名
      第21回中性子科学会年会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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