近藤効果を示すCe希釈系における極低温熱膨張

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K22332
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 山根 悠 兵庫県立大学, 理学研究科, 助教 (80883511)
• 研究期間 (年度): 2020-09-11 – 2022-03-31
• キーワード: 強相関電子系 / セリウム化合物 / 近藤効果 / 熱膨張

研究成果の概要

重い電子状態から近藤状態へ移り変わる際の、熱膨張の振る舞いの変化を明らかにするため、近藤合金La1-xCexCe6の熱膨張を1.8-300 Kの温度範囲で測定した。x=1において215 Kで観測された構造相転移に伴う熱膨張の飛びは、x=0.6では260 Kまで上昇した。この変化は、既報の中性子散乱などの結果と符合する。一方、1.8-15 KのCe濃度で規格化した体積熱膨張係数はよく一致した。この結果は、重い電子状態と近藤状態は似た熱膨張を与えることを示唆する。

自由記述の分野

強相関電子系

研究成果の学術的意義や社会的意義

希土類金属間化合物の熱膨張は、重い電子状態、量子臨界点近傍での非フェルミ液体的挙動や非従来型超伝導など、近藤効果とRuderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用の競合によって発現する多彩な物性を明らかにしてきた。しかしながら，近藤効果を示す物質の熱膨張は測定されておらず，その振る舞いは未解明のままであった。本研究では、近藤合金La1-xCexCe6の熱膨張測定から、重い電子状態と近藤状態は似た熱膨張を与える可能性を提案した。この結果は、量子臨界点近傍で発現する物性の理解を助けるものであると期待される。