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2009 年度 実績報告書

空間・時間反転対称性の破れたウラン化合物のフェルミ面の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19740222
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

松田 達磨  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, 研究員 (30370472)

キーワード強相関電子系 / ウラン化合物 / フェルミ面 / 単結晶育成
研究概要

本研究の目的は時間反転対称性の破れた、あるいは結晶構造に空間反転対称性を持たなウラン化合物の純良単結晶育成を行い、5f電子系のフェルミ面の性質を明らかにする事である。今年度は、昨年度ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果測定の角度依存性に成功したUCu_2Si_2について理論家の協力のもと、スピン及び軌道を分極したバンド計算との比較研究を行い、これまで理論的に取り扱いが難しいと考えられてきた強磁性状態のフェルミ面のトポロジーとバンド構造について調べ、論文にまとめた(投稿中)。また、強磁性超伝導体UCoGeについても純良単結晶育成をフランス原子力庁(CEA-Grenoble)との共同研究で行い、dHvA効果測定が可能なレベルの純良な結晶を得る事に成功した。この単結晶を用いた詳細な超伝導上部臨界磁場H_<c2>の角度依存性の測定を行い、極めて異方的なH_<c2>の振る舞いを発見するとともに、磁化困難軸であるb-軸方向において、磁場印加とともにH_<c2>が増強する異常を発見するに至った。この結果は、先に発見されていた強磁性超伝導体URhGeにおいても観測されるリエントラントな超伝導相の発現に類似しており、これらの超伝導のメカニズム解明にとって重要な結果である。また、今後dHvA実験が可能な試料育成の成功は、超伝導発現に関わる伝導電子の状態を明らかにする上で大きな進展である。次のターゲットであるUCoAlについては、アーク炉内に残留する酸素を十分除去する事により、dHvA効果実験が可能な単結晶を安定して得られる条件をほぼ確立した。第3のターゲットとしていたUCoについては、育成した結晶について基礎物性評価を行い、初期に報告されていた超伝導転移が不純物相によるものである可能性を示す結果を得た。一方で微小ながら単結晶を得る事に成功し、詳細な構造解析が可能な段階にこぎつける事に成功した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Fermi surface properties of YbCu_2Si_22010

    • 著者名/発表者名
      Tatsuma D.MATSUDA
    • 雑誌名

      Phys.Status Solidi B 247

      ページ: 757-759

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heavy fermion state and quantum criticality2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshichika Onuki
    • 雑誌名

      Physica B 405

      ページ: 2194-2199

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Spin Fluctuations in Heavy-Fermion Superconductor NpPd_5Al_22010

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki CHUDO
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 79

      ページ: 053704-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic and Magnetic Properties of Rare Earth Compounds RPt_2Ge_2(R : La-Ho)2009

    • 著者名/発表者名
      Chie TONOHIRO
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

      ページ: 114706-1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible Existence of Magnetic Polaron in Nearly Ferromagnetic Semiconductor β-US_22009

    • 著者名/発表者名
      Shugo IKEDA
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

      ページ: 114704-1-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extremely Large and Anisotropic Upper Critical Field and the Ferromagnetic Instability in UCoGe2009

    • 著者名/発表者名
      Dai AOKI
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

      ページ: 113709-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity in a Ternary Silicide Ca_2Pt_3Si_52009

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya TAKEUCHI
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

      ページ: 085001-1-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] de Haas-van Alphen Effect and Fermi Surface Properties in High-Quality Single Crystals YbCu_2Si_2 and YbCu_2Ge_22009

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Duc DUNG
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

      ページ: 084711-1-14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualizing Rattling in PrO_<S4>Sb^<12> by Single Crystal Neutron Diffraction and Maximum-Entropy Analysis2009

    • 著者名/発表者名
      Koji KANEKO
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

      ページ: 074710-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-Dimensional Fermi Surfaces in LaRuPO and LaFePO versus Three-Dimensional Fermi Surfaces in LaFe_2P_22009

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi MURANAKA
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

      ページ: 053705-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hyperfine interactions in the itinerant system UFeGa_52009

    • 著者名/発表者名
      Shinsaku Kambe
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials 385

      ページ: 1-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconducting gap structure of heavy-Fermion compound URu_2Si_2 determined by angle-resolved thermal conductivity2009

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Kasahara
    • 雑誌名

      New J.Phys. 11

      ページ: 055061-1-16

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ^<27>Al NMR studies of NpPd_5Al_22009

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Chudo
    • 雑誌名

      Physica B 404

      ページ: 3216-3219

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RCu_2Si_2(R:希土類元素)の純良単結晶育成と4f電子状態の系統的研究2009

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Duc DUNG
    • 雑誌名

      固体物理 44

      ページ: 433-449

  • [学会発表] Fermi Surface Properties of YbCu_2Si_22009

    • 著者名/発表者名
      Tatsuma D.MATSUDA
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Criticality and Novel Phases(QCNP09)
    • 発表場所
      ドレスデン(ドイツ)
    • 年月日
      2009-08-05
  • [学会発表] Anisotropic transport properties of NpPd_5Al_22009

    • 著者名/発表者名
      Tatsuma D.MATSUDA
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism(ICN09)
    • 発表場所
      カールスルーエ(ドイツ)
    • 年月日
      2009-07-30

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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