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2019 年度 実施状況報告書

圧力下量子臨界点近傍における近藤半導体状態の探索

研究課題

研究課題/領域番号 18K18737
研究機関広島大学

研究代表者

松村 武  広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (00312546)

研究分担者 梅尾 和則  広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 准教授 (10223596)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワード量子臨界現象 / 圧力下電気伝導
研究実績の概要

CeSの圧力下電気伝導とホール効果について,量子臨界近傍での振る舞いを測定した結果をまとめ,国際会議SCES2019で発表した.4.8GPaの量子臨界圧力に近づくに従って電気抵抗率が低温で急激な上昇を示す現象について,ホール効果が温度依存性を示さない結果と合わせて考察し,ギャップ形成ではなく,強い電荷ゆらぎが局所的なd-fクーロン相互作用として強く働き,散乱の増大をもたらしているのではないかとの議論を行った.より低温,高圧領域への測定領域の拡大を試みたが,圧力セルへのセッティングをうまく再現することができず,さらなる進展につなげることはできなかった.
他の物質への展開として,常圧でギャップをもった絶縁体であるTmTeの圧力下絶縁体金属転移について,絶縁体と金属との間の中間領域が存在することを確認した.ギャップは明らかに閉じているにもかかわらず,高圧下で強磁性秩序を伴って金属化する領域のような明瞭な金属的性質を示さない中間領域が存在する.TmをYbで置換した物質についても同様な中間領域の存在を確認することができた.中間領域では,電子が局所的に束縛された状況にあると考えられるので,この領域で,SmSで観測されているような非線形伝導現象が存在するか探索を行った.まだ電気抵抗が高く絶縁体的傾向が強い圧力1GPaで行った現在の段階では,電流を流すことによる発熱の効果が大きかったが,得られた非線形伝導の結果は,すべてを発熱だけに帰することができず,本質的要因も含んでいると考えられる.
Ceモノカルコゲナイドの量子臨界現象探究のため,圧力下比熱測定用のアンビルを製作した.電気抵抗で観測されている量子臨界現象について比熱による研究を行う.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

初年度に達成したCeSの圧力下電気伝導の結果を踏まえ,それをCeSeやCeTeにも展開し,CeSについては極低温領域へと測定の幅を広げる予定であったが,圧力セルへのセッティングの再現に予想以上の時間がかかっている.TmTeの絶縁体金属転移についても,ピストンシリンダーセルを用いた圧力領域をすべて探索する計画であったが,セッティングのトラブルによって1GPaだけの測定で終わってしまった.比熱用圧力セルについても,今年度内に試行測定を行い,測定プログラムの開発まで進めたかったが,セルの製作に予想以上の時間がかかってしまった.

今後の研究の推進方策

昨年度,高圧下比熱測定用の圧力セルを作製したので,今年度はCeS, CeSe, CeTeについて,各量子臨界圧近傍での比熱増大をターゲットにした測定を行っていく.同時に,昨年度不調に終わった電気伝導測定についても,電極付けにスポットウェルダを導入するなどの工夫をこらしたので,より確実なセッティングを行って,3He温度領域やより極低温領域での伝導性測定を行っていく.また,TmTeで期待が持たれる非線形伝導現象についても,金属領域に至るまでの各圧力で詳細な測定を行い,本質的現象なのかどうかを明らかにする.

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Magnetic Structure of a Chiral Magnet DyNi3Al92020

    • 著者名/発表者名
      K. Iba, T. Matsumura, A. Nakao, Y. Ishikawa, K. Ohishi, R. Kiyanagi, Y. Kousaka, and S. Ohara
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 30 ページ: 011164-1-6

    • DOI

      10.7566/JPSCP.30.011164

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic anisotropy of chiral magnet Yb(Ni1-xCux)3Al9 at high magnetic fields2020

    • 著者名/発表者名
      D. Ito, T. Matsumura, and S. Ohara
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 30 ページ: 011168-1-6

    • DOI

      10.7566/JPSCP.30.011168

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum critical phenomenon of CeS studied by electrical transport measurements under high pressure2020

    • 著者名/発表者名
      H. Honda, Y. Ozono, T. Matsumura, M. Sera, H. Tanida, and A. Ochiai
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 20 ページ: 011129-1-5

    • DOI

      10.7566/JPSCP.30.011129

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orbital dependent magnetic exchange interaction in CeXc (Xc=S, Se, Te)2020

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumura and A. Ochiai
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 30 ページ: 011154-1-6

    • DOI

      10.7566/JPSCP.30.011154

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic phase transitions of CeTe at 50 mK in fields up to 28 T2020

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, S. Awaji, T. Yanagisawa, T. Saito, T. Matsumura, and A. Ochiai
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 30 ページ: 011155-1-5

    • DOI

      10.7566/JPSCP.30.011155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties in tetragonal antiferromagnet CeCoSi2020

    • 著者名/発表者名
      H. Tanida, K. Mitsumoto, Y. Muro, T. Fukuhara, Y. Kawamura, A. Kondo, K. Kindo, Y. Matsumoto, T. Namiki, T. Kuwai, and T. Matsumura
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 30 ページ: 011156-1-6

    • DOI

      10.7566/JPSCP.30.011156

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Not a Simple Ferro-quadrupole Order in DyB62019

    • 著者名/発表者名
      M. Sera, T. Yonemura, K. Itamochi, T. Matsumura, M. Hiroi, and K. Takahashi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 88 ページ: 054703-1-10

    • DOI

      10.7566/JPSJ.88.054703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Successive Phase Transition at Ambient Pressure in CeCoSi: Single Crystal Studies2019

    • 著者名/発表者名
      H. Tanida, K. Mitsumoto, Y. Muro, T. Fukuhara, Y. Kawamura, A. Kondo, K. Kindo, Y. Matsumoto, T. Namiki, T. Kuwai, and T. Matsumura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 88 ページ: 054716-1-10

    • DOI

      10.7566/JPSJ.88.054716

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Field Induced Triple-q Magnetic Order in Trillium Lattice Antiferromagnet EuPtSi Studied by Resonant X-ray Scattering2019

    • 著者名/発表者名
      C. Tabata, T. Matsumura, H. Nakao, S. Michimura, M. Kakihana, T. Inami, K. Kaneko, M. Hedo, T. Nakama, and Y. Onuki
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 88 ページ: 093704-1-5

    • DOI

      10.7566/JPSJ.88.093704

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room temperature exchange bias in antiferromagnetic composite BiFeO3-TbMnO32019

    • 著者名/発表者名
      P. K. Gupta, S. Ghosh, S. Kumar, P. A., P. Singh, M. Alam, A. Singh, S. Roy, R. Singh, B. P. Singh, N. N. Kumar, E. F. Schwier, M. Sawada, T. Matsumura, K. Shimada, H.-J. Lin, Y.-Y. Chin, A. K. Ghosh, and S. Chatterjee
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 126 ページ: 243903-1-14

    • DOI

      10.1063/1.5109713

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 極低温強磁場領域におけるCeTeの多極子転移2020

    • 著者名/発表者名
      中村慎太郎, 淡路智, 柳澤達也, 斎藤猛敬, 松村武, 落合明
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
  • [学会発表] 共鳴X線回折とXMCDによるSmRu4P12の磁場誘起電荷秩序状態の研究2020

    • 著者名/発表者名
      松村武, 塚越舜, 河村直己, 水牧仁一朗, 稲見俊哉, 道村真司, 東中隆二, 松田達磨, 青木勇二
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
  • [学会発表] 共鳴X線散乱によるキラル磁性体DyNi3Ga9のらせん磁気秩序の観測2020

    • 著者名/発表者名
      塚越舜, 松村武, 道村真司, 稲見俊哉, 大原繁男
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
  • [学会発表] 結晶場励起の分散関係からみたCeX(X=S,Se,Te)の奇妙な交換相互作用2019

    • 著者名/発表者名
      松村武, 林佑弥, 落合明
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [学会発表] CeRu2Al10における電流誘起磁化とその解釈2019

    • 著者名/発表者名
      高力暁成, 山本将隆, 鹿内奈南, 齋藤開, 田端千紘, 日高宏之, 柳澤達也, 網塚浩, 谷田博司, 松村武, 世良正文
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [学会発表] 圧力下電気伝導測定によるCeSの量子臨界現象の研究 II2019

    • 著者名/発表者名
      尾園優作, 本田脩峰, 松村武, 世良正文, 谷田博司, 落合明
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [学会発表] 高磁場におけるキラル磁性体Yb(Ni1-xCux)3Al9の磁気異方性2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤大地, 松村武, 大原繁男
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [学会発表] 共鳴X線散乱によるキラル磁性体DyNi3Ga9の螺旋秩序の観測2019

    • 著者名/発表者名
      塚越舜, 松村武, 道村真司, 稲見俊哉, 大原繁男
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [学会発表] キラル磁性体DyNi3Al9の磁気構造2019

    • 著者名/発表者名
      射場健士朗, 松村武, 中尾朗子, 石川喜久, 鬼柳亮嗣, 大石一城, 高阪勇輔, 大原繁男
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
  • [学会発表] Orbital dependent magnetic exchange interaction in CeXc (Xc=S, Se, Te)2019

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumura and A. Ochiai
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Chiral soliton lattice formation in Yb(Ni1-xCux)3Al92019

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumura
    • 学会等名
      J-Physics 2019 International Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic anisotropy of chiral magnet Yb(Ni1-xCux)3Al9 at high magnetic fields2019

    • 著者名/発表者名
      D. Ito, T. Matsumura, and S. Ohara
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019
  • [学会発表] Quantum Critical Phenomenon of CeS studied by Electrical Transport Measurements under High Pressure2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ozono, H. Honda, T. Matsumura, M. Sera, H. Tanida, and A. Ochiai
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019
  • [学会発表] Magnetic structure of a chiral magnet DyNi3Al92019

    • 著者名/発表者名
      K. Iba, T. Matsumura, A. Nakao, Y. Ishikawa, R. Kiyanagi, K. Ohishi, Y. Kousaka, and S. Ohara
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019
  • [備考] T. Matsumura's web site

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/tmatsu/Matsumura/Home.html

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公開日: 2021-01-27  

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