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2009 年度 実績報告書

5f電子系における弱い磁性の起源および隠れた秩序・超伝導との相関

研究課題

研究課題/領域番号 19340086
研究機関北海道大学

研究代表者

網塚 浩  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (40212576)

研究分担者 天谷 健一  信州大学, 教育学部, 准教授 (70261279)
横山 淳  茨城大学, 理学部, 准教授 (70361285)
キーワード重い電子系 / 隠れた秩序 / 異方的超伝導 / 高次多極子 / 反強磁性 / ウラン化合物 / アクチナイド / 5f電子系
研究概要

本研究では,ウラン化合物に現れる弱い磁性と隠れた秩序の起源,並びにこれらの性質と異方的超伝導との関係性の解明を目指している.今年度の主な成果は以下の通りである.1.URu_2Si_2の隠れた秩序を解明するため,高圧下で現れる反強磁性状態を詳しく調べる研究を進めた.電気抵抗や熱膨張は既によく調べられているが,磁化のデータが少ない点に着目し,約3GPaの高圧領域までSQUID磁束計を用いて磁化を高精度で測定可能な高圧セルを作製した.実験の結果,磁場や僅かな一軸応力によって反強磁性相は敏感に抑制されることがわかった。現在,多数の圧力点について慎重に測定と解析を進めており,これまで議論されていなかった高温領域の電子状態と基底状態との相間について新たな情報が得られるものと期待される.2.URu_2Si_2について多極子秩序の可能性を調べるため,Rhドープ系の弾性応答の再検証を進めた.精度を向上させた実験により,隠れた秩序における弾性定数C_<44>とC_<66>の応答に過去の報告よりも大きい差異があることがわかった.またRhドープ系でごC_<11>に現れる弾性異常が母物質と異なることも明らかにした.3.5f電子状態の遍歴・局在双対性に関する基礎情報を得る目的で,UPd_2Si_2における非整合-整合反強磁性秩序の圧力効果を調べた.その結果,3.4GPa近傍にLifshitz点と考えられる2重臨界点が存在することを初めて観測した.低温で見られる重い電子的振る舞いと比較的高温で秩序に至る局在的磁性との共存がどのように理解できるのかは興味深い点であり,圧力効果の詳しい解析を現在進めている.4.その他,関連系としてUPt_2Si_2の低温異常磁性,U_3Pd_<20>Ge_6の磁性と多極子との相間及びラットリングの検証,またUBe_<13>の超伝導状態における熱平衡磁化測定などの研究を進め,それぞれ興味深い結果が得られている.

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (27件)

  • [雑誌論文] Structural properties, magnetic order, and electric transport in single crystalline Upt_2Si_22010

    • 著者名/発表者名
      M.Bleckmann
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for Hidden Order Parameter of URu_2Si_2 by Neutron Scattering Experiments under Uniaxial Stress2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ikeda
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 200

      ページ: 012065-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonant X-ray Scattering Study of Hidden Order in URu_2Si_2 using a Low-Stress Single Crystal2010

    • 著者名/発表者名
      H.Amitsuka
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 200

      ページ: 012007-1-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic-field dependence of antiferromagnetic structure in CeRh_<1-x>Co_xIn_52010

    • 著者名/発表者名
      M.Yokoyama
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 200

      ページ: 012239-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic constants of U(Ru_<1-x>Rh_x)_2Si_22010

    • 著者名/発表者名
      T.Yanagisawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 200

      ページ: 012236-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron Ordering without Violation of Crystal Symmetry-Has the Mystery of the Hidden Order in URu_2Si_2 Finally Been Solved?-2010

    • 著者名/発表者名
      H.Amitsuka
    • 雑誌名

      JPSJ Online-News and Comments[March 10, 2010]

  • [雑誌論文] XMCD spectroscopy on valence fluctuating and heavy fermion compounds in very high magnetic fields up to 40 T2009

    • 著者名/発表者名
      Y.H.Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 190

      ページ: 012019-1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specific heat of Euln_2P_2 at high magnetic fields2009

    • 著者名/発表者名
      H.Hidaka
    • 雑誌名

      Physica B : Condensed Matter 404

      ページ: 3005-3007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties around quantum critical point of CePt_<1-x>Rh_x2009

    • 著者名/発表者名
      I.Kawasaki
    • 雑誌名

      Physica B : Condensed Matter 404

      ページ: 2908-2911

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic rapid quench measurement in U(1)and SU(2)superconductors2009

    • 著者名/発表者名
      H.Nobukane
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 150

      ページ: 052187-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parity violation in a single domain of spin-triplet Sr_2RuO_4 superconductors2009

    • 著者名/発表者名
      H.Nobukane
    • 雑誌名

      Solid State Communications 149

      ページ: 1212-1215

    • 査読あり
  • [学会発表] URu_2Si_2の高圧下磁化測定II2010

    • 著者名/発表者名
      西川大地
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] UPd_2Si_2における圧力誘起多重臨界点2010

    • 著者名/発表者名
      日高宏之
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] 重い電子系化合物URu_2Si_2のRhドープ系における超音波測定2010

    • 著者名/発表者名
      齋藤旬
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] 重い電子系UBe_<13>における基礎物性測定2010

    • 著者名/発表者名
      清水悠晴
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] URu_2Si_2における隠れた秩序変数の探索2010

    • 著者名/発表者名
      綱塚浩
    • 学会等名
      Hidden研究会
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 年月日
      2010-02-03
  • [学会発表] Effects of Pressure on Incommensurate-Commensurate Magnetic Phase Transitions of the 5f-Electron System UPd_2Si_22009

    • 著者名/発表者名
      H.Amitsuka
    • 学会等名
      Joint IMR International Symposium High Magnetic Field Spin Science in 100T VI
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2009-12-07
  • [学会発表] 北大におけるウラン系化合物の研究の現状2009

    • 著者名/発表者名
      綱塚浩
    • 学会等名
      基盤研究(S)価数不安定性をもつアクチノイド化合物に特有の新奇量子状態の研究第2回研究会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2009-10-31
  • [学会発表] ウラン系化合物の超音波物性2009

    • 著者名/発表者名
      柳澤達也
    • 学会等名
      基盤研究(S)価数不安定性をもつアクチノイド化合物に特有の新奇量子状態の研究第2回研究会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2009-10-31
  • [学会発表] ウラン系化合物の超高圧物性2009

    • 著者名/発表者名
      日高宏之
    • 学会等名
      基盤研究(S)価数不安定性をもつアクチノイド化合物に特有の新奇量子状態の研究第2回研究会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2009-10-31
  • [学会発表] 異方的超伝導体UBe_<13>の熱平衡磁化測定2009

    • 著者名/発表者名
      清水悠晴
    • 学会等名
      基盤研究(S)価数不安定性をもつアクチノイド化合物に特有の新奇量子状態の研究第2回研究会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2009-10-31
  • [学会発表] 重い電子系超伝導体UBe_<13>における超伝導熱平衡磁化測定2009

    • 著者名/発表者名
      清水悠晴
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] カゴ状化合物U_3Pd_<20>Si_6の超音波測定2009

    • 著者名/発表者名
      真山太一
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] UPd_2Si_2の圧力効果2009

    • 著者名/発表者名
      田中淳
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] URu_2Si_2の圧力下比熱測定II2009

    • 著者名/発表者名
      池田陽一
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] NiCrAl製ピストンシリンダーの開発とURu_2Si_2の高圧下磁化測定2009

    • 著者名/発表者名
      西川大地
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] Specific Heat Measurement of the Heavy Fermion Super Conductor URu_2Si_2 under Hydrostatic Pressure2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ikeda
    • 学会等名
      International symposium for young scientists on physics of strongly correlated electrons
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2009-08-26
  • [学会発表] Elastic Constant of U(Ru_<1-x>Rh_x)_2Si_22009

    • 著者名/発表者名
      H.Saito
    • 学会等名
      International symposium for young scientists on physics of strongly correlated electrons
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2009-08-26
  • [学会発表] Development a High-Pressure Technique using an Indenter Cell and its application to Magnetization Measurements of URu_2Si_22009

    • 著者名/発表者名
      D.Nishikawa
    • 学会等名
      International symposium for young scientists on physics of strongly correlated electrons
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2009-08-26
  • [学会発表] Effects of pressure on incommensurate-commensurate magnetic phase diagram of UPd_2Si_22009

    • 著者名/発表者名
      A.Tanaka
    • 学会等名
      International symposium for young scientists on physics of strongly correlated electrons
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2009-08-26
  • [学会発表] Development of Indenter-type High Pressure Cell for Low-temperature Magnetization Measurements2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Shimizu
    • 学会等名
      International symposium for young scientists on physics of strongly correlated electrons
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2009-08-26
  • [学会発表] Effects of pressure on incommensurate-commensurate magnetic phase transitions of UPd_2Si_22009

    • 著者名/発表者名
      日高宏之
    • 学会等名
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」第2回研究会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2009-08-18
  • [学会発表] Specific Heat Measurement of URu_2Si_2 under High Pressure2009

    • 著者名/発表者名
      池田陽一
    • 学会等名
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」第2回研究会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2009-08-18
  • [学会発表] Search for Hidden Order Parameter of URu_2Si_2 by Neutron Scattering Experiment under Uniaxial Stress2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ikeda
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism 2009(ICM09)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-07-28
  • [学会発表] Resonant X-ray Scattering Study of Hidden Order in URu_2Si_2 using a Low-Stress Single Crystal2009

    • 著者名/発表者名
      H.Amitsuka
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism 2009(ICM09)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-07-28
  • [学会発表] Magnetic-Field Dependence of Antiferromagnetic Structure in CeRh_<1-x>Co_x In_52009

    • 著者名/発表者名
      M.Yokoyama
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism 2009(ICM09)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-07-27
  • [学会発表] Elastic constants of U(Ru_<1-x>Rh_x)_2Si_22009

    • 著者名/発表者名
      T.Yanagisawa
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism 2009(ICM09)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-07-27
  • [学会発表] 高圧下静磁化測定装置開発の現状2009

    • 著者名/発表者名
      綱塚浩
    • 学会等名
      特定領域"100テスラ領域の強磁場スピン科学"研究会
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 年月日
      2009-05-22

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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