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2009 年度 実績報告書

極低温磁化・比熱・誘電測定による磁場誘起量子相転移の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20244053
研究機関東京大学

研究代表者

榊原 俊郎  東京大学, 物性研究所, 教授 (70162287)

キーワード量子相転移 / 強相関電子系 / 強相関電子系 / 極低温比熱測定 / 強磁場
研究概要

Ce_3Pd_<20>Si_6の磁気相図
この化合物は「_8四重項基底状態を有する系で、多極子秩序の可能性が期待されている。磁化測定により、80mK、12Tまでの磁気相図を明らかにした。ゼロ磁場では0.45Kおよび0.22Kに相転移があり、前者は磁場とともに上昇を示した。この結果は0.45Kの転移が反強四極子転移である可能性を強く示唆する。また0.22K以下の磁気相では磁気異方性が極めて小さ<、新奇な秩序変数の可能性がある。
URu_2Si_2のパウリ常磁性効果
この物質は重い電子系超伝導体で、これまでの研究からパウリ常磁性効果が強く働いており、Hc2における転移が低温で1次になることが予想されている。これを確認するため、正方晶a軸方向の磁化測定を150mKで15Tまで行ったが、明確な1次転移は観測されなかった。しかしこの系のa軸磁化率はもともと非常に小さいので、測定感度が不十分で観測されなかった可能性がある。次年度、後に述べる新開発のキャパシタンスセルを使って再実験を試みる。
α-YbAlB_4の価数クロスオーバー
この化合物は相転移を示さない重い電子系物質で、フェルミ液体的性質を示す。これまでの実験から3T以上の磁場で電子比熱係数が著しく減少することがわかっている。この系の磁化測定を100mKで15Tまで行ったところ、3T付近で磁化がメタ磁性的挙動を示し、高磁場で緩やかに飽和に向かうことがわかった。この結果は、3T付近でYbの価数のクロスオーバーが起こっていることを示唆している。
高感度キャパシタンスセルの開発
本研究課題では、極低温の磁化測定にキャパシタンスセルで力を検知するファラデー法を用いる。測定感度はキャパシタンスセルに大きく依存している。今年度、キャパシタンスセルの改良を行い、従来に比べて2倍の感度を実現することに成功した。次年度以降、このキャパシタンスセルを用いて、Alの核スピン磁化など磁化の小さい試料の極低温磁化測定を行う。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Time-reversal symmetry breaking and spontaneous Hall effect without magnetic dipol2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Machida, S.Nakatsuji, S.Onoda, T.Tayama, T.Sakakibara
    • 雑誌名

      Nature 463

      ページ: 210-213

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Temperature Magnetization of PrMg3 with a Г_3 non-Kramers Doublet Ground State2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sakakibara, T.Morie, H.S.Suzuki, H.Tanida, S.Takagi, T.Onimaru
    • 雑誌名

      J.Phys.Conference Series 200

      ページ: 12171

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Properties of Ce_3Pd_20Si_6 at Very Low Temperatures2010

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

      J.Phys.Conference Series 200

      ページ: 12118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability of Phase IV in Ce_xLa_<1-x>B_6(x=0.4, 0.5) by Pr and Nd Ion Dopings2009

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

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

      ページ: 93708

    • 査読あり
  • [学会発表] パイロクロア酸化物Dy2Ir2O7の低温磁性2010

    • 著者名/発表者名
      分島亮
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      2010-03-22
  • [学会発表] パイロクロア酸化物Pr2Ir2O7の磁気秩序状態の磁場応答2010

    • 著者名/発表者名
      大田健雄
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      2010-03-22
  • [学会発表] PrInAg2の低温磁化2010

    • 著者名/発表者名
      志村恭通
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] S=5/2擬二次元三角格子反強磁性体Rb4Mn(MoO4)3における磁気相図とその定量的考察2009

    • 著者名/発表者名
      石井梨恵子
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-28
  • [学会発表] 重い電子系β-YbA1B4の零磁場量子臨界点と非フェルミ液体-フェルミ液体クロスオーバー2009

    • 著者名/発表者名
      松本洋介
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-28
  • [学会発表] PrTi2A120の低温磁化2009

    • 著者名/発表者名
      志村恭通
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-26
  • [学会発表] Ce3Pd20Si6の極低温磁化II2009

    • 著者名/発表者名
      三田村裕幸
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] 強磁性超伝導体UCoGeの低温磁化測定2009

    • 著者名/発表者名
      出口和彦
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] Magnetic Properties of Ce3 Pd20Si6 at Very Low Temperatures2009

    • 著者名/発表者名
      H.Mitamura
    • 学会等名
      The International Conference on Magnetism ICM2009
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-07-28
  • [学会発表] Low-Temperature Magnetization of PrMg3 with a Г3 non-Kramers Doublet Ground State2009

    • 著者名/発表者名
      T.Sakakibara
    • 学会等名
      The International Conference on Magnetism ICM2009
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-07-27

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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