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2020 年度 実施状況報告書

空間反転対称性の破れた新しい六方晶希土類化合物におけるトポロジカル現象の検証

研究課題

研究課題/領域番号 20K03857
研究機関富山大学

研究代表者

松本 裕司  富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (00610304)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードトポロジカル物質 / 空間反転中心のない系
研究実績の概要

RRh6Ge4 (R = 希土類, アクチノイド) は六方晶LiCo6P4型構造を持つ。この結晶構造には結晶に空間反転中心が存在しない。またRサイトは局所的な空間反転中心をもたず、R-R間で三角格子を組んでいる。このため、この系は特異な電流磁気効果、トポロジカル半金属、量子スピン状態など多彩な物理現象の発現が期待される。本研究では、RRh6Ge4 (R = 希土類金属)の単結晶を、フラックス法により育成する。その後、その基底状態を明らかにしたのちに、トポロジカル半金属・超伝導の検証、電流磁気効果の検証、強相関物質のスピン軌道相互作用のトポロジカル量子状態の関係の解明を行うことを目的としている。
フラックス法を行うための電気炉を購入し、原材料を真空封入しフラックス法を行える結晶育成環境を整備した。ロジウムが高騰していたため、RRh6Ge4 (R = 希土類)の結晶育成が行えなかった。そのためテストとして関連物質の六方晶Sc0.6Ni2Si4.9型構造を持つ系において新物質探索を行った。その結果として、Sc0.6Ni2Si4.9型において新しい物質を発見するとともに、目的以外のセリウム-パラジウム-アルミニウムの3元系において、六方晶Th2Ni17型構造を持つ相を発見した。
電流磁気効果の検証を行うための、電気輸送測定環境の整備を行った。スポットウエルダーによる試料への端子付けの方法を確立し、輸送測定を行える実験環境を整えた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

ロジウム価格の高騰により、その購入ができず結晶育成を行うのが困難であった。さらにコロナ禍において、その対応に追われたため十分な研究時間を確保できなかった。

今後の研究の推進方策

高騰しているがロジウムを購入しRRh6Ge4 (R = 希土類)の単結晶を育成する。まずは多結晶でR = La, Y, Scを育成しそのトポロジカル半金属・超伝導の検証を行う。

次年度使用額が生じた理由

ロジウム価格の高騰により、その購入ができず結晶育成を行うのが困難であった。さらにコロナ禍において、その対応に追われたため十分な研究時間を確保できなかった。
繰り越し分は、ロジウムの購入や物性測定の機器使用料に用いる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [学会発表] U2T6X15 (T:遷移金属,X:Al,Ga,Si)の物質探索と物性2021

    • 著者名/発表者名
      芳賀芳範, 松本裕司, 山本悦嗣
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会(2021年) (オンライン)
  • [学会発表] 層状構造を持った反強磁性体U2Pt6Ga15の異方的物性2021

    • 著者名/発表者名
      松本裕司, 芳賀芳範, 山本悦嗣, 竹内徹也, 三宅厚志, 徳永将史
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会(2021年) (オンライン)
  • [学会発表] 共鳴X線散乱によるU2Pt6Ga15の磁気構造の研究2021

    • 著者名/発表者名
      田端千紘, 芳賀芳範, 今布咲子, 村田怜也, 網塚浩, 中尾裕則, 松本裕司, 山村朝雄
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会(2021年) (オンライン)
  • [学会発表] 熱膨張測定による CeCoSi の常圧下における逐次相転移の磁気異方性2020

    • 著者名/発表者名
      小島隆志,國吉洋泰,蟹雄介,松本裕司,谷田博司,田山孝
    • 学会等名
      2020年度 日本物理学会北陸支部定例学術講演会 (オンライン)
  • [学会発表] ウラン化合物強磁性体URh6X4 (X = Si, Ge)の圧力効果2020

    • 著者名/発表者名
      芳賀芳範, 郷地順, 上床美也, 松本裕司, 山本悦嗣
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会(2020年)
  • [学会発表] CeCoIn5 の Nd 置換系における精密熱膨張・磁歪測定2020

    • 著者名/発表者名
      蟹雄介, 小島隆司, 松本裕司, 田山孝
    • 学会等名
      2020年度 日本物理学会北陸支部定例学術講演会 (オンライン)
  • [学会発表] キャパシタンス式ファラデー法磁化測定によるCeCoSiの逐次相転移の研究2020

    • 著者名/発表者名
      小島隆志, 國吉洋泰, 蟹雄介, 松本裕司, 谷田博司, 田山孝
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会(2020年) (オンライン)
  • [備考]

    • URL

      https://evaweb.u-toyama.ac.jp/html/100001058_ja.html

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公開日: 2021-12-27  

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