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2021 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。
ロジウムが高騰していたため、RRh6Ge4 (R =希土類)のScRh6Ge4の結晶育成を試みた。また、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、さらに関連物質であるSc0.67Ni2Si4.9型構造を持つ物質系の物性測定と育成を行った。その結果、Ce2Pt6Al15の基底状態が非磁性の重い電子系物質であることを明らかにした。さらに、Alの1つのサイトをSiで置き換えた系の合成に成功した。この置換効果により基底状態が大きく変化することが明らかになった。
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

ロジウムの高騰のため

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

    (9件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Anisotropic Physical Properties of Layered Antiferromagnet U<sub>2</sub>Pt<sub>6</sub>Ga<sub>15</sub>2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Yuji、Haga Yoshinori、Yamamoto Etsuji、Takeuchi Tetsuya、Miyake Atsushi、Tokunaga Masashi
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 90 ページ: 074707~074707

    • DOI

      10.7566/JPSJ.90.074707

    • 査読あり
  • [学会発表] 重い電子系Ce2Pt6Al15の物性2022

    • 著者名/発表者名
      太田玖吾, 渡部悠貴, 高田幸志, 松本裕司, 芳賀芳範
    • 学会等名
      2022年度 日本物理学会春季大会 (オンライン)
  • [学会発表] 反強磁性体U2Pt6Ga15の中性子散乱2022

    • 著者名/発表者名
      松本裕司, 太田玖吾, 田端千紘, 金子耕士, 芳賀芳範
    • 学会等名
      2022年度 日本物理学会春季大会 (オンライン)
  • [学会発表] Ce2Pt6X15(X = Al,Si)の結晶育成2021

    • 著者名/発表者名
      太田玖吾, 渡部悠貴, 清水優, 高田幸志, 松本裕司, 芳賀芳範
    • 学会等名
      2021年度 日本物理学会秋季大会 (オンライン)
  • [学会発表] 磁場角度分解磁歪測定におけるCeCoSiの常磁性状態の異常2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤幹人, 蟹雄介, 今井桃汰, 田山孝, 松本裕司, 谷田博司
    • 学会等名
      2021年度 日本物理学会秋季大会 (オンライン)
  • [学会発表] Ce2Pt6X15 ( X =Al, Si) の単結晶育成と X 線構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      渡部悠貴、太田玖吾、高田幸志、松本裕司、芳賀芳範
    • 学会等名
      2021年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
  • [学会発表] Ce2Pd6Al15の育成の試み2021

    • 著者名/発表者名
      高田幸志、渡部悠貴、太田玖吾、松本裕司、芳賀芳範
    • 学会等名
      2021年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
  • [学会発表] 重い電子系Ce2Pt6Al15の結晶育成とその物性2021

    • 著者名/発表者名
      太田玖吾、渡部悠貴、高田幸志、松本裕司、芳賀芳範
    • 学会等名
      2021年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
  • [備考] 富大理物1研ホーム

    • URL

      http://www3.u-toyama.ac.jp/crystal/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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