強相関希土類ホウ化物の高圧下における新奇秩序相探究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540413
• 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: 茨城大学
• 研究代表者: 伊賀 文俊 茨城大学, 理学部, 教授 (60192473)
• 連携研究者: 清水 克哉 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (70283736) ; 加賀山 朋子 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (40274675) ; 松村 武 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 准教授 (00312546) ; 道村 真司 埼玉大学, 科学分析支援センター, 助教 (40552310) ; 大山 研司 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (60241569)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 強相関電子系 / 近藤半導体 / 超伝導 / 高圧力 / 磁性 / 準周期

研究概要

小さなエネルギーギャップをもつ近藤半導体YbB_12を200 GPa近い超高圧下の環境にさらすことで，半導体から金属への転移，さらに超伝導の出現と劇的な変化を見いだす事に成功した。磁場に対する磁化応答では，磁束密度＝50 Tで急激に磁化が跳んだあと120 Tまでずっと直線的に上昇し続け，飽和する様子さえ見せないことがわかった。TmB_4ではフィボナッチ数列に従う準周期の磁気秩序相が見つかったが，3 GPaまでの圧力をかけると準周期相が出現する温度が高くなり，この相が安定化する事も見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Substitution effect of non-magnetic rare-earth ion R (R=Lu, Sc, Y and Zr) of Kondo Semiconductor YbB 12 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi , K. Ishii , F. Iga, T. Noguchi, T. Takabatake, A. Kondo, K. Kindo
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical resistance of Kondo semiconductor YbB12 under high pressure (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Kayama, S. Tanaka, A. Miyake, T. Kagayama , K. Shimizu , F. Iga
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan (2014) 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchrotron radiation-based Mössbauer spectra of 174Yb measured with internal conversion electrons (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Masuda, Y. Kobayashi, S. Kitao, M. Kurokuzu, M. Saito, Y. Yoda, T. Mitsui, F. Iga, M. Seto
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 104 ページ: 082411(1-6)
  • DOI: 10.1063/1.4866280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for hidden quadrupolar fluctuations behind the octupole order in Ce0. 7La0. 3B6 from resonant x-ray diffraction in magnetic fields (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumura, S. Michimura, T. Inami, T. Otsubo, H. Tanida, F. Iga, M. Sera
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 89 ページ: 014422(1-13)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.89.014422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Polarized Angle-Resolved Photoelectron Spectroscopy of the So-Predicted Kondo Topological Insulator SmB 6 (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Suga, K. Sakamoto, T. Okuda, K. Miyamoto, K. Kuroda, A. Sekiyama, J. Yamaguchi, H. Fujiwara, A. Irizawa, T. Ito, S. Kimura, T. Balashov, W. Wulfhekel, S. Yeo, F. Iga, S. Imada
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 ページ: 014705(1-6)
  • DOI: 10.7566/JPSJ.83.014705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different evolution of the intrinsic gap in strongly correlated SmB6 in contrast to YbB 12 (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Yamaguchi , A. Sekiyama , M. Y. Kimura, H. Sugiyama, Y. Tomida, G. Funabashi, S. Komori, T. Balashov, W. Wulfhekel, T. Ito, S. Kimura, A. Higashiya, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, S. Yeo, S-I. Lee, F. Iga, T. Takabatake , S. Suga
  • 雑誌名: New Journal of Physics 巻: 15 ページ: 043042(1-13)
  • DOI: 10.1088/1367-2630/15/4/043042
  • 査読あり
• [雑誌論文] New method for determining the valence of lanthanide compounds : Lγ 4 emission spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Hayashi, N. Kanai, N. Kawamura, M. Mizumaki, K. Imura, N. K. Sato, H. S. Suzuki, F. Iga
  • 雑誌名: Journal of Analytical Atomic Spectrometry 巻: 28 ページ: 373-378
  • DOI: 10.1039/c0xx00000x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interplay of low-energy phonons and magnetic excitations in the Kondo insulator YbB12 (2012)
  • 著者名/発表者名: P. A. Alekseev, J-M. Mignot, K. S. Nemkovski, A. V. Rybina, V. N. Lazukov, A. S. Ivanov, F. Iga, T. Takabatake
  • 雑誌名: Journal of Physics-Condensed Matter 巻: 24 ページ: 205601
  • DOI: 10.1088/0953-8984/24/20/205601
  • 査読あり
• [学会発表] 高分解能X線回折によるCe0. 7La0. 3B6のIV相の菱面体歪みの観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲見俊哉, 他, 道村真司, 松村武, 伊賀文俊
  • 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: 2014-03-28
• [学会発表] MBE法による希土類硼化物の作製と評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅沼英資, 他, 伊賀文俊
  • 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: 2014-03-28
• [学会発表] SmB6における圧力依存性と置換効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西山功兵, 他, 伊賀文俊
  • 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: 2014-03-28
• [学会発表] 価数揺動系RB6(R=Sm, Tm)の非磁性元素置換効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林健人, 他, 伊賀文俊
  • 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: 2014-03-28
• [学会発表] 近藤半導体Yb1-xRxB12 (R=Lu, Sc, Y, Zr)のエネルギーギャップの強磁場及びx依存性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊賀文俊, 他
  • 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: 2014-03-28
• [学会発表] 174Yb放射光メスバウアー分光法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 増田亮, 他, 伊賀文俊
  • 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: 2014-03-28
• [学会発表] Superconductivity of light element molecular materials at extreme conditions of pressure (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kagayama
  • 学会等名: ICTP LEMSUPER Conference on Mechanisms and Developments in Light-Element Based and Other Novel Superconductors
  • 発表場所: ICTP(イタリア・トリエステ)
  • 年月日: 20130924-26
• [学会発表] SmB12の10/11B核NMR (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷田博司, 伊賀文俊, 他
  • 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] 加圧下のYB6のラマン散乱2 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遊川幸一, 他, 伊賀文俊
  • 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] R1-xTmxB6(R=Y3+and Yb2+)における価数揺動と近藤状態の変遷 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊賀文俊, 他
  • 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] カゴ状希土類化合物RB12(R=Gd, SmandNd)の高圧合成による新物開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊賀文俊, 他
  • 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] 近藤半導体YbB12の非磁性希土類イオンR(R=Lu, Sc, YandZr)置換によるエネルギーギャップに対する化学圧力効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊賀文俊, 他
  • 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] YbB6の圧力依存X線発光分光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤仁, 他, 伊賀文俊
  • 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] Anharmonic properties of guest phonon in superconducting YB6 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Udagawa, F. Iga, et al
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013, SCES2013
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2013-08-08
• [学会発表] Mixed valence to a heavy fermion state in R1-xTmxB6 (R = Y3+ and Yb2+) (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ishii, F. Iga, et al
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013, SCES2013
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2013-08-07
• [学会発表] Chemical pressure effect by substitution of non-magnetic rare-earth ion R (R = Lu, Sc, Y and Zr) on the energy gap of Kondo semiconductor YbB12 (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, F. Iga, et al
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013, SCES2013
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2013-08-07
• [学会発表] Electrical resistance of Kondo semiconductor YbB12 under high pressure (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kayama, T. Kagayama, K. Shimizu, F. Iga, et al
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013, SCES2013
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2013-08-06
• [学会発表] High pressure synthesis and physical properties of rare earth dodecaborides RB12 (R=Gd, Sm and Nd) (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Iga, et al
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013 , SCES2013
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2013-08-06
• [学会発表] 放射光を使ったYbメスバウアー測定法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 増田亮, 他, 伊賀文俊
  • 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: 2013-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] 希土類カゴ状12ホウ化物RB12(R= Sm, Yb)の熱物性と極限環境下物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊賀文俊, 他
  • 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: 2013-03-28
• [学会発表] 分子線エピタキシー法を用いた希土類六硼化物の作製I (2013)
  • 著者名/発表者名: 畠中大地, 他, 伊賀文俊
  • 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: 2013-03-27
• [学会発表] 超高圧力下における近藤半導体YbB12の電気抵抗 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佳山周永, 他, 加賀山朋子, 清水克哉, 伊賀文俊
  • 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: 2013-03-27
• [学会発表] 近藤半導体YbB12の超高圧力下における電気抵抗測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佳山周永, 他, 加賀山朋子, 清水克哉, 伊賀文俊
  • 学会等名: 日本高圧力学会会第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2012-11-07
• [学会発表] 11B-NMR測定で見たShastry-Sutherland系TbB4におけるメタ磁性III (2012)
  • 著者名/発表者名: 武藤知 輝, 他, 道村真司 , 伊賀 文俊
  • 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: 2012-09-21
• [学会発表] 加圧下のYB6のラマン散乱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 遊川幸一, 他, 伊賀文俊
  • 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: 2012-09-20
• [学会発表] 高圧合成で開発したホウ素カゴ状化合物RB12(R=Gd, Sm, Nd)の伝導, 比熱と強磁場応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊賀文俊, 他
  • 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: 2012-09-20
• [学会発表] 近藤半導体YbB12の弾性特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田貴弘, 他, 伊賀文俊
  • 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: 2012-09-20
• [学会発表] YB6のX線非弾性散乱 (2012)
  • 著者名/発表者名: 筒井智嗣, 他, 伊賀文俊
  • 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] High pressure synthesis of novel boron-cage compounds RB12 (R=Gd, Sm) (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Iga, et al
  • 学会等名: International Conference on Magnetism 2012
  • 発表場所: Busan(Korea)
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] 近藤半導体YbB12のSc置換による化学圧力効果II : 輸送特性及び強磁場効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊賀文俊, 他
  • 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: 2012-03-27
• [学会発表] Tm1-xYbxB6の磁気秩序状態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 髭本亘, 他, 伊賀文俊
  • 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: 2012-03-27
• [学会発表] 希土類ホウ化物薄膜のMBE法による作製と物性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 武田孝紀, 他, 伊賀文俊
  • 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: 2012-03-25
• [学会発表] 11B-NMR測定で見たShastry-Sutherland系TbB4におけるメタ磁性II (2012)
  • 著者名/発表者名: 武藤知輝, 他, 道村真司 , 伊賀文俊
  • 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] ErB4の弾性特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田貴弘, 他, 道村真司, 伊賀文俊
  • 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] CeB6の四極子秩序相における共鳴X線スペクトルの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松村武, 他, 伊賀文俊
  • 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] Material Development of Samarium Borides by High Pressure Synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: F. Iga
  • 学会等名: TOKIMEKI 2011 International workshop on heavy fermion
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] YB6のラマン散乱の励起波長依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 遊川幸一, 他, 伊賀文俊
  • 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] 時間分解光電子分光から見た近藤半導体YbB12の混成ギャップ形成II (2011)
  • 著者名/発表者名: 大川万里生, 他, 伊賀文俊
  • 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] 時間分解光電子分光によるSmB6の近藤ギャップ観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 島田智子, 他, 伊賀文俊
  • 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] 11B-NMR測定で見たShastry-Sutherland系TbB4におけるメタ磁性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 武藤知 輝, 他, 道村真司 , 伊賀文俊
  • 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] TmB4の磁場中弾性率 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田貴弘, 他, 伊賀文俊
  • 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] Ce 0. 7La0. 3B6のIV相における極低温磁場中共鳴X線回折 (2011)
  • 著者名/発表者名: 道村真司, 他松村武, 伊賀文俊
  • 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
• [備考]
  • URL: http://info.ibaraki.ac.jp/Profiles/23/0002235/profile.html