希土類硫化物における多数の準安定磁気構造に起因する巨大物性応答とその外場制御

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540384
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 室蘭工業大学
• 研究代表者: 戎 修二 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10250523)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 希土類硫化物 / 単結晶 / 逐次磁気相転移 / 異常磁気伝導 / 磁気熱量効果 / ゼーベック係数 / 磁気相制御 / 巨大物性応答

研究概要

斜方晶系の結晶構造を持つα型の希土類三二硫化物に関して単結晶を育成し、十数K以下の極低温領域で物性が温度や磁場の大きさと向き、電場に対して非常に急峻で大きな応答を示す場合があることについて磁化・電気抵抗率・ゼーベック係数・比熱等の測定から明確にした。またこれらの現象が多数の準安定な磁気構造に起因すると考え、外場による磁気相制御を介した物性制御を目指し、ジスプロシウム三二硫化物α-Dy2S3の単結晶において磁場の印加プロセスの工夫により新規の磁気相を発現させることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Specific-heat Study on Successive Magnetic Transitions in !-Dy2S3 Single Crystals under Magnetic Fields (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuji Ebisu, Yuji Ushiki and Shin Takahashi
  • 雑誌名: J. Korean Physical Society 巻: 63, No. 3 ページ: 571-574
  • DOI: 10.3938/jkps.63.571
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely broad hysteresis in the magnetization process of !-Dy2S3 single crystal induced by high field cooling (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ebisu, K. Koyama, T. Horikoshi, M. Kokita and S. Nagata
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser 巻: 400 ページ: 032010/1 -4
  • DOI: 10.1088/1742-6596/400/3/032010
  • 査読あり
• [学会発表] 磁場によるα-Dy_2S_3単結晶の物性制御の試み (2014)
  • 著者名/発表者名: 戎修二
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] 磁場によるα-Dy_2S_3単結晶の物性制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤耕一郎
  • 学会等名: 第49回応用物理学会北海道支部学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-12-09
• [学会発表] 複合希土類硫化物RR'S_3の単結晶育成と物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田口雄太
  • 学会等名: 第49回応用物理学会北海道支部学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-12-09
• [学会発表] α-Dy_2S_3の磁場中比熱と磁気熱量効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 戎修二
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-25
• [学会発表] α-R_2S_3(R = Gd, Tb, Dy)の輸送特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 戎修二
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] セレン化ガドリ二ウムの試料合成と磁気的性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤耕一郎
  • 学会等名: 第48回応用物理学会北海道支部学術講演会
  • 発表場所: 釧路市生涯学習センター
  • 年月日: 2013-01-12
• [学会発表] α-R_2S_3(R = Gd, Tb, Dy)の輸送特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中野渡広祐
  • 学会等名: 第48回応用物理学会北海道支部学術講演会
  • 発表場所: 釧路市生涯学習センター
  • 年月日: 2013-01-12
• [学会発表] α-R_2S_3(R = Gd, Tb, Dy)の磁気相転移におよぼす磁場の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永田拓也
  • 学会等名: 第48回応用物理学会北海道支部学術講演会
  • 発表場所: 釧路市生涯学習センター
  • 年月日: 2013-01-12
• [学会発表] α-R_2S_3(R = Gd, Tb, Dy)の磁場中比熱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 戎修二
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Specific heat study on successive magnetic transitions in α-Dy_2S_3 single crystal under magnetic fields (2012)
  • 著者名/発表者名: Shuji Ebisu
  • 学会等名: The 19th Int. Conf. on Magnetism, ICM2012
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] α-R_2S_3(R = Pr, Nd)の比熱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 戎修二
  • 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
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] α-R_2S_3(R = Gd, Tb, Dy)の電気抵抗率の温度・磁場依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中野渡広祐
  • 学会等名: 第47回応用物理学会北海道支部学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] α-Dy_2S_3の物性におよぼす結晶性の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤耕一郎
  • 学会等名: 第47回応用物理学会北海道支部学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] α-R_2S_3(R = Sm, Dy)の磁場中比熱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 牛木雄史
  • 学会等名: 第47回応用物理学会北海道支部学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] α-R_2S_3(R = Gd, Tb)の比熱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋信
  • 学会等名: 第47回応用物理学会北海道支部学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] α-R_2S_3(R = Pr, Nd)の比熱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永田拓也
  • 学会等名: 第47回応用物理学会北海道支部学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] α-R_2S_3の低温物性II (2011)
  • 著者名/発表者名: 戎修二
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] α-R_2S_3(R = Gd, Tb)の磁場中比熱II (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋信
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] α-Sm_2S_3の磁場中比熱 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牛木雄史
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Extremely broad hysteresis in the magnetization process of α-Dy_2S_3 single crystal induced by high field cooling (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ebisu
  • 学会等名: The 26th Int. Conf. on Low Temperature Physics, LT26
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2011-08-12
• [備考] 研究成果の社会への公開(予定) : 日本学術振興会「ひらめき☆ときめきサイエンス」平成26年度実施プログラムHT26007 : 「超伝導体の電気抵抗は本当にゼロになるの?」内での講義「新奇な物性を示す物質の開拓」(2014年8月30日 予定; プログラム代表者 : 柴山義行, 本講義担当者 : 戎修二)