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2011 年度 実績報告書

電荷密度波と磁気秩序の相関による異常物性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22540373
研究機関京都産業大学

研究代表者

下村 晋  京都産業大学, 理学部, 准教授 (00260216)

キーワード電荷密度波 / 磁気秩序 / X線回折 / X線散漫散乱 / 金属間化合物 / 格子変調 / 電気伝導 / 希土類化合物
研究概要

本研究では、RNiC_2(Rはま希土類元素)において現れる電荷密度波(以下、CDWと略す)と磁気秩序の相関関係に基づく新奇現象を系統的に調べ、その起源を明らかにすることを目的としている。以前、我々はSmNiC_2において、148KでCDWに起因すると考えられる格子変調が発生し、その格子変調が強磁性転移温度(17.7K)で消滅すると同時に電気抵抗率が約一桁減少するという特異な現象を見出した。RNiC_2におけるCDWと磁性の相関関係を系統的に調べるため、強磁性秩序を示すSmNiC_2に加えて反強磁性的な秩序を示すTbNiC_2とGdNiC_2を研究対象物質とし、各物質のCDWの振る舞いと物質間の系統性、磁気秩序の違いがCDWと磁性の相関に与える影響、磁場誘起による相転移と磁気抵抗効果、について調べた。
TbNiC_2およびGdNiC_2について電気伝導と格子変調の温度依存性を測定した。両物質についてCDWの存在を示す格子変調の存在を確認し、新たなCDW秩序の存在も明らかとなった。また、CDW転移温度以上でフォノンのソフト化を示唆するX線散漫散乱を観測した。以上より、肋違いによるCDW転移の系統性を明らかにするとともに、反強磁性秩序とCDWの相関関係を明らかにした
SmNiC_2について磁場下での磁化・電気抵抗率・x線回折測定をおこなった。CDW相と強磁性金属相の相転移を磁場により誘起することが可能であることを示し、同時に負の巨大磁気抵抗効果を確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

予定していた実験の多くを実施でき、新しい知見が得られていることから、研究はおおむね順調に進んでいると考えている。

今後の研究の推進方策

当初の研究計画に沿って研究を継続する。研究を遂行する上で克服できないと考えられる問題は現段階では無い。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Magnetic field switching of the charge-density-wave state in the lanthanide intermetallic SmNiC_22012

    • 著者名/発表者名
      N. Hanasaki, Y. Nogami, M. Kakinuma, S. Shimomura, M. Kosaka, and H. Onodera
    • 雑誌名

      Phys. Rev.B

      巻: 85 ページ: 092402-1-5

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevB.85.092402

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contribution of intermediate submicrometer structures to physical properties near T_c in Pb(Zn_<1/3>Nb_<2/3>)O_3-9%PbTiO_32011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Ohwada, Jun'ichiro Mizuki, Kazumichi Namikawa, Mitsuyoshi Matsushita, Susumu Shimomura, Hironori Nakao, Kazuma Hirota
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 83 ページ: "224115-1"-"224115-7"

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.83.224115

    • 査読あり
  • [学会発表] DyNiC_2およびCeNiC_2単結晶による電荷密度波の観測と磁気抵抗2012

    • 著者名/発表者名
      前田浩之, 山本伸樹, 野上由夫, 花咲徳亮, 下村晋
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] NdNiC_2単結晶による電荷密度波の観測と磁気抵抗2012

    • 著者名/発表者名
      松本昇紘, 山本伸樹, 野上由夫, 花咲徳亮, 下村晋
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] RNiC_2 (R=Tb, Gd)の放射光X線回折2012

    • 著者名/発表者名
      下村晋, 野上由夫, 花咲徳亮, 山本伸樹, 中尾裕則, 中尾朗子, 小坂昌史, 小野寺秀也
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] X線回折・散漫散乱によるGdNiC_2の逐次転移の観測2011

    • 著者名/発表者名
      下村晋, 野上由夫, 花咲徳亮, 横田研太郎, 中尾裕則, 中尾朗子, 小坂昌史, 小野寺秀也
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 希土類化合物GdNiC_2の磁場中相図と変調構造II2011

    • 著者名/発表者名
      三上和幸, 横田研太郎, 野上由夫, 花咲徳亮, 下村晋, 中尾裕則, 小坂昌史, 小野寺秀也
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-22

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公開日: 2013-06-26  

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