強相関f電子系研究のプルトニウム化合物への発展

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19340104
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 芳賀 芳範 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 主任研究員 (90354901)
• 研究分担者: 山本 悦嗣 日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 副主任研究員 (50343934) ; 立岩 尚之 日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 副主任研究員 (50346821) ; 松田 達磨 日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究員 (30370472)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: アクチノイド科学

研究概要

プルトニウムを含む超ウラン元素に関して、従来行われて来た固体物性研究の手法を適用し、新物質探索と新現象発見を目的とした。プルトニウムに関して、その強い放射能による試料の損傷を回避するために、長寿命同位体原料^<242>PuO_2を用い、金属間化合物を作製する手法を開発し、PuPd_5Al_2の作製に成功した。ネプツニウムでは、新物質NpPd_5Al_2を発見し、5f電子による重い電子状態が超伝導を引き起こす事を見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Neutron Scattering Study on U-Dichalcogenides (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Metoki, K. Kaneko, S. Ikeda, H. Sakai, E. Yamamoto, Y. Haga, Y. Homma, Y. Shiokawa
  • 雑誌名: IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 9 ページ: 012088
• [雑誌論文] Molecular and Crystal Structures of Plutonyl (VI) Nitrate Complexes with N-Alkylated 2-Pyrrolidone Derivatives: Cocrystallization Potentiality of UVI and PuVI (2010)
  • 著者名/発表者名: S.-Y. Kim, .K. Takao, Y. Haga, E. Yamamoto, Y. Kawata, Y. Morita, K. Nishimura, Y. Ikeda
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 10 ページ: 2033
• [雑誌論文] Fermi Surface Properties of Paramagnetic NpCd11 with a Large Unit Cell (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Homma, D. Aoki, Y. Haga, R. Settai, H. Sakai, S. Ikeda, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Shiokawa, T. Takeuchi, H. Yamagami, Y. Onuk
  • 雑誌名: IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 9 ページ: 012091
• [雑誌論文] Magnetism and Superconductivity in the new Family of Actinide Compounds : AnPd5Al2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Haga, Y. Homma, D. Aoki, S. Ikeda, T.D. Matsuda, N. Tateiwa, E. Yamamoto, A. Nakamura, K. Nakajima, Y. Arai, F. Honda, R. Settai, Y. Onuki
  • 雑誌名: IOP Conf. Series: Materials Science and Engineerin 9 ページ: 012046
• [雑誌論文] Angle Resolved Photoemission Study on Uranium Compounds (2010)
  • 著者名/発表者名: S.-i. Fujimori, T. Ohkochi, T. Okane, Y. Saitoh, A. Fujimori, H. Yamagami, Y. Haga, E. Yamamoto, Y. Onuki
  • 雑誌名: IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 9 ページ: 012045
• [雑誌論文] Anisotropic Spin Fluctuations in Heavy-Fermion Superconductor NpPd5Al2 (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Chudo, H. Sakai, Y. Tokunaga, S. Kambe, D. AOKI, Y. Homma, Y. Haga, T.D. Matsuda, Y. Onuki, H. Yasuoka
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 79 ページ: 053704
• [雑誌論文] 31P-NMR Study of Hyperfine Interactions and Magnetic Fluctuations in the Neptunium-Based Filled Skutterudite NpFe4P12 (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokunaga, S. Kambe, H. Sakai, H. Chudo, T.D. Matsuda, Y. Haga, H. Yasuoka, D. Aoki, Y. Homma, Y. Shiokawa, Y. Onuki
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 79 ページ: 054420
• [雑誌論文] Localized 5f Antiferromagnetism in Cubic UIn3: 115In-NMR/NQR Study (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Sakai, S. Kambe, Y. Tokunaga, H. Chudo, Y. Tokiwa, D. Aoki, Y. Haga, Y. Onuki, H. Yasuoka
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 79 ページ: 104426
• [雑誌論文] Possible Existence of Magnetic Polaron in Nearly Ferromagnetic Semiconductor β-US2 (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ikeda, H. Sakai, N. Tateiwa, T.D. Matsuda, D. Aoki, Y. Homma, E. Yamamoto, A. Nakamura, Y. Shiokawa, Y. Ota, K. Sugiyama, M. Hagiwara, K. Kindo, K. Matsubayashi, M. Hedo, Y. Uwatoko, Y. Haga, Y. Onuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78 ページ: 114704
• [雑誌論文] Flux Line Lattice Melting and the Formation of a Coherent Quasiparticle Bloch State in the Ultraclean URu2Si2 Superconductor (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Okazaki, Y. Kasahara, H. Shishido, M. Konczykowski, K. Behnia, Y. Haga, T.D. Matsuda, Y. Onuki, T. Shibauchi, Y. Matsuda
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 100 ページ: 037004
• [雑誌論文] Crystal structure of frustrated antiferromagnet UNi4B (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Haga, A. Oyamada, T.D. Matsuda, S. Ikeda, Y. Onuki
  • 雑誌名: Physica B: Condensed Matter 403 ページ: 900
• [雑誌論文] Crystal Structure and Magnetic Properties of New Ternary Uranium Compound U2/3Pd2Al5 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Haga, T.D. Matsuda, S. Ikeda, E. Yamamoto, N.D. Dung, Y. Onuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77Suppl.A ページ: 365
• [雑誌論文] Crystal Structure and Magnetic Properties of the new Ternary Actinide Compounds AnPd5Al2 (An = U, Np) (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Haga, D. Aoki, Y. Homma, S. Ikeda, T.D. Matsuda, E. Yamamoto, H. Sakai, N. Tateiwa, N.D. Dung, A. Nakamura, Y. Shiokawa, Y. Onuki
  • 雑誌名: J. Alloys. Compds. 464 ページ: 47
• [雑誌論文] 27Al NMR Evidence for the Strong-Coupling d-Wave Superconductivity in NpPd5 Al2 (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Chudo, H. Sakai, Y. Tokunaga, S. Kambe, D. Aoki, Y. Homma, Y. Shiokawa, Y. Haga, S. Ikeda, T.D. Matsuda, Y. Onuki, H. Yasuoka
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 ページ: 083702
• [雑誌論文] Electronic Band Structure and Fermi Surface of Heavy-Fermion Neptunium Superconductor NpPd5Al2 (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Yamagami, D. Aoki, Y. Haga, Y. Onuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76 ページ: 083708
• [雑誌論文] Unconventional Heavy-Fermion Superconductivity of a New Transuranium Compound NpPd5Al2 (2007)
  • 著者名/発表者名: D. Aoki, Y. Haga, T.D. Matsuda, N. Tateiwa, S. Ikeda, Y. Homma, H. Sakai, Y. Shiokawa, E. Yamamoto, A. Nakamura, R. Settai, Y. Onuki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76 ページ: 063701
• [学会発表] Unconventional magnetism and superconductivity in the ternary actinide compounds AnPd5Al2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Haga
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: Santa Fe, USA(invited)
  • 年月日: 2010-07-01
• [学会発表] New compounds in actinide-based intermetallic system and physical properties (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Haga
  • 学会等名: The Third InternationalWorkshop on Dual Nature of f-Electrons
  • 発表場所: Dresden, Germany(invited)
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Exotic magnetism and superconductivity in actinide compounds (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Haga
  • 学会等名: Actinides 2009
  • 発表場所: San Francisco, USA(plenary)
  • 年月日: 2009-07-14
• [学会発表] 超ウラン化合物で実現する重い電子系超伝導 (2007)
  • 著者名/発表者名: 芳賀芳範
  • 学会等名: 物性研究所50周年記念シンポジウム
  • 発表場所: 柏市
  • 年月日: 2007-11-29
• [学会発表] High pressure study on the strong coupling superconductivity in non-centrosymmetric compound CeIrSi3 (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Tateiwa
  • 学会等名: Magnetic and Superconducting Materials
  • 発表場所: Khiva, Uzbekistan(invited)
  • 年月日: 2007-09-25
• [学会発表] Magnetism and superconductivity studies of actinide compounds using high-quality single crystal growth (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Haga
  • 学会等名: The International Workshop on Exotic States in Materials with Strongly Correlated Electrons
  • 発表場所: Sinaia, Romania(invited)
  • 年月日: 2007-09-10
• [学会発表] Crystal structure of UNi4B (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Haga
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: Houston, USA
  • 年月日: 2007-05-14
• [学会発表] 重い電子系超伝導体NpPd5Al2の磁気熱量効果
  • 著者名/発表者名: 芳賀芳範, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2010年年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [備考] 「ネプツニウム化合物で初めての超伝導を発見」平成19年5月25日、東北大学金研・日本原子力研究開発機構・大阪大学による共同発表