| 研究課題/領域番号 |
18KK0078
|
|---|
| 研究機関 | 広島大学 |
|---|
研究代表者 |
鈴木 孝至 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 教授 (00192617)
|
|---|
| 研究分担者 |
鬼丸 孝博 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 教授 (50444708)
石井 勲 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 准教授 (20444713)
志村 恭通 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 助教 (10713125)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 2022-03-31
|
| キーワード | 多極子格子相関 / 新奇chiral量子状態 / 2チャンネル近藤効果 / chiralソリトン / 量子臨界 / 磁気相図 / 極低温熱膨張磁歪測定 / 超音波分光 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本年度は，コロナ禍により海外への渡航が出来なかった。本科研費の性格上，予算の大半は海外渡航費であるため，補年度の実施計画は，学振から許可を得て次年度へそっくり延期した。ただし，国内で出来ることは実施し成果を得たため，当初の計画より進んだ部分もある。概要は次の通り。
鈴木・石井：
①NdCo2Zn20，NdIr2Zn20の磁場中超音波実験から磁場によらない弾性ソフト化を見出した。このソフト化は非磁性のYCo2Zn20では観測されず，f電子に起因とみられ，単サイトの結晶場効果では説明出来ないことを明らかにした。②2019年度に，ドレスデン強磁場研究所にてZherlitsyn博士らとの共同研究で行った希土類化合物DyNiAlの磁場中超音波実験で磁場誘起相転移を見出した。2020年度は国内で必要な実験および議論を行い，得られた成果を学術論文として投稿した。③Andreev教授らとf電子化合物Er3Ru4Al12，Ce3Ru4Al12，TmFe4CoAl7の超音波実験を行い，成果を日本物理学会にて発表した。また同系化合物Tb3Ru4Al12の電子状態を明らかにし，学術論文として公表した。
鬼丸・志村：
①独・アウクスブルク大学のGegenwart教授との共同研究として、プラセオジム希薄系Y(Pr)Ir2Zn20の極低温での熱膨張と磁歪の測定を行なった。また、英・ISIS研究所のD. T. Adroja博士との共同研究として、一次元ジグザグ鎖をもつ磁性半導体YbCuS2の中性子回折実験の課題を申請し、高分解能中性子回折装置WISHのビームタイムを獲得した。中性子回折実験に用いる多結晶試料を作製し、試料評価を行った。②2019年度に、価数揺動金属CeIrSnにおいて、2 K以下で負の磁歪と熱膨張を観測した。2020年度はこの結果を論文にまとめるために必要な実験および議論を行い、論文を投稿した。
|
| 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
コロナ禍のため年度計画を次年度へ繰り越したので，遅れているとも言えるが，当初の計画以上に本年度は国内で出来る事を進めたため，当初の計画以上に進んでいる，ともいえるので，区分はおおむね順調に進展している，を選択した。国内で進捗した部分の概要を以下に纏める。
鈴木・石井：
①Zherlitsyn博士，Andreev教授らとの共同研究で複数のf電子化合物の超音波実験を行い，電子状態を明らかにした。②NdCo2Zn20，NdIr2Zn20ではf電子に起因し，単サイトの結晶場効果によらない弾性ソフト化を明らかにした。その起源は現在検討中である。
鬼丸・志村：
①プラセオジム希薄系Y(Pr)Ir2Zn20の極低温での熱膨張と磁歪の測定を、独・アウクスブルク大学博士課程のA. Woerl氏と、測定条件や解析についてオンラインでつないで議論しながら進めている。また、低温で発散的に上昇する体積熱膨張係数の振る舞いについて、理論計算をカールスルーエ工科大学のM. Garst教授に依頼しており、現在共著で原著論文を準備中である。一方、YbCuS2の中性子回折実験については、英・ISIS研究所の高分解能中性子回折装置 WISHのビームタイムを獲得した。実験に用いる多結晶試料を作製し、粉末X線回折とSQUID磁束計を用いた磁化測定により試料評価を行った。測定用の試料はすでにISISヘ送付済みであり、現在ビームタイムを待っている状態である。②価数揺動金属CeIrSnの隠れた磁気相関を微視的に確認するため、英ISISのD.T.Adroja博士に試料を提供して、μSR実験、中性子非弾性散乱実験を行った。ドイツのA. Severing博士に依頼し、光電子分光の実験を行い、Ceの価数揺動状態を確かめ論文を投稿した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
昨年度の実施状況報告書で述べた本年度の計画を着実に実施，本研究計画を完遂する。更に，本年度国内に於いて進展した部分は更に進捗させる。具体的には次の通りである。
鈴木・石井：
①希土類キラル金属でキラル螺旋磁気秩序が既に報告されているYbNi3Al9や，NiをCuで6%置換したYb(Ni1－xCux )3Al9について回転応答を測定して回転対称性の自発的な破れの可能性を検証する。②NdCo2Zn20，NdIr2Zn20のf電子に起因し，単サイトの結晶場効果によらない弾性ソフト化の起源や，2チャンネル近藤効果に起因する弾性異常の有無を明らかにする。③回転応答測定装置開発をZherlitsyn博士と継続して行う。立ち上げ次第，希土類キラル磁性体や希土類カゴ状化合物について回転応答測定を行う。
鬼丸・志村：
①プラセオジム希薄系Y(Pr)Ir2Zn20の熱膨張と磁歪について、磁場方向とPr組成に対する依存性は得られている。今後、理論グループと協力してデータ解析を進めて、原著論文を投稿する。4f3配位のNd希薄系Y(Nd)Co2Zn20の極低温での熱膨張と磁歪の測定を行いNd濃度による物性の系統的な変化を捉える。一方、Ybジグザグ鎖をもつYbCuS2の単結晶を作製中であるので、単結晶が得られたら熱膨張の測定を行い、1 K付近の一次相転移に伴う格子異常について調べ、秩序変数を同定する。また、YbCuS2の中性子回折実験の結果が得られたら、磁気構造解析を行い、磁気フラストレーションの効果について検証する。②2020年度に準備した、極低温一軸圧下磁化測定をCeTSn (T = Rh, Ir)およびYbCo2Zn20に対して実施する。さらに、これらの試料に対して、一軸歪が加えられた状態の試料を作製することを目的として、一軸圧下を与えた状態で、融点直下での高温アニールを行う。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由は，コロナ禍により海外渡航が出来なくなり，学振の許可を得て計画を次年度に延期したためである。
2021年度は最終年度に当たる。繰り越した予算を当初の計画通り全て使用し，延期した計画を全て実施して，本科学研究費助成事業を完遂する。
|
