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2012 年度 実績報告書

遍歴電子メタ磁性物質の量子臨界点における新物性の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 23654109
研究機関東北大学

研究代表者

木村 憲彰  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30292311)

キーワード遍歴電子メタ磁性 / 量子臨界点 / 強磁性 / 常磁性 / ウラン化合物
研究概要

今年度は、常圧下における磁化と帯磁率の精密測定を行った。磁化と帯磁率でそれぞれ異なる磁場・温度でメタ磁性転移に関連した異常を見出した。メタ磁性転移における磁化の振る舞いをランダウの自由エネルギー理論をもとにして転移磁場を見積もったところ、実験よりも大きく上昇することを見出した。この原因について磁化曲線の履歴について詳細な実験および検討を行い、強磁性の核生成‐成長型分解によって説明できることを明らかにした。これは核磁気共鳴から得られた常磁性と強磁性の共存する磁場領域が磁化で観測される磁場領域に比べ非常に大きいことをよく説明する。
本研究では、遍歴電子メタ磁性体の量子臨界点近傍で発現する新しい量子現象を探索することを目的として、典型物質であるUCoAlの圧力下電気抵抗の測定と、常圧下における磁化・帯磁率の詳細測定を行った。その結果、メタ磁性転移の臨界温度が絶対零度に落ち込む量子臨界点を決定し、量子臨界点近傍および低磁場の領域で電気抵抗に異常な振る舞いを観測した。この結果は、量子臨界点に近づくにつれ、とくに常圧側で電子の散乱過程もしくは電子構造に不安定な状態が実現している可能性があることを示すものであり、遍歴電子メタ磁性体における新しい量子現象を示唆するものである。また、常圧における磁化の振る舞いも、従来考えられていた単純な模型では説明できないことを明らかにした。この結果は当初の計画では予想していなかった新しい現象であり、ウラン化合物に特徴的、あるいは強相関効果によって顕現した特異な性質であることが期待される。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Phase diagram of the itinerant-electron ferromagnet ZrZn22013

    • 著者名/発表者名
      N. Kabeya, et al.
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (b)

      巻: 250 ページ: 654-656

    • DOI

      10.1002/pssb.201200869

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Field-Angle Dependence of the Specific Heat of Heavy-Fermion Superconductor UPt32013

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 82 ページ: 024707-1-5

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.024707

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for a quantum critical point in CeRhSi3 via electrical resistivity2013

    • 著者名/発表者名
      H. Iida, et al.
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (b)

      巻: 250 ページ: 502-505

    • DOI

      10.1002/pssb.201200772

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 空間反転対称性の破れた超伝導2012

    • 著者名/発表者名
      木村憲彰
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 47 ページ: 593-606

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Universality and critical behavior at the critical endpoint in the itinerant-electron metamagnet UCoAl2012

    • 著者名/発表者名
      K. Karube, T. Hattori, S. Kitagawa, K.Ishida, N. Kimura and T. Komatsubara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 ページ: 024428/1-7

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevB.86.024428

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-Fermi Liquid State Bounded by a Possible Electronic Topological Transition in ZrZn22012

    • 著者名/発表者名
      N. Kabeya, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 ページ: 073706-1-4

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.073706

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Absence of Quantum Criticality and Presence of Superconducting Fluctuation in Pressure-Induced Heavy-Fermion Superconductor CeRhSi32012

    • 著者名/発表者名
      T. Sugawara, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 ページ: 054711-1-6

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.054711

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Transport Properties via the Competition between the RKKY Interaction and the Kondo Effect in CexLa1-xRu2Si22012

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 ページ: 044707-1-7

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.044707

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic behavior near the boundary of 4f delocalization in ferromagnetic CeRu2Ge2 and paramagnetic CeRu2Si2 observed by Ce M-4,M-5 XAS and XMCD2012

    • 著者名/発表者名
      T. Okane, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 ページ: 125138-1-11

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.86.125138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] How Are Heavy and Itinerant Electrons Born in a Dilute Kondo Alloy?2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsumoto, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 ページ: 054703-1-7

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.054703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Twofold Spontaneous Symmetry Breaking in the Heavy-Fermion Superconductor UPt32012

    • 著者名/発表者名
      Y. Machida, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 108 ページ: 157002-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.108.157002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of the Josephson Effect of Heavy-Fermion Superconductor UPt3 as a Test of the Odd-Parity Order Parameter2012

    • 著者名/発表者名
      J. Gouchi, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 ページ: 113701-1-4

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.113701

    • 査読あり
  • [学会発表] CeRhSi3における超伝導揺らぎの可能性

    • 著者名/発表者名
      木村憲彰 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
  • [学会発表] 重い電子系超伝導体UPt3のジョセフソン効果の磁場特性II

    • 著者名/発表者名
      郷地順 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
  • [学会発表] CeRhSi3の高圧力下磁場中熱容量測定

    • 著者名/発表者名
      篠塚真仲 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
  • [学会発表] 単結晶CeRhSi3の圧力下熱電能

    • 著者名/発表者名
      田中秀和 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
  • [学会発表] 27Al-NMRを用いたUCoAlにおけるメタ磁性臨界現象の研究(2)

    • 著者名/発表者名
      軽部皓介 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
  • [学会発表] CeRhSi3の電子状態と超伝導II

    • 著者名/発表者名
      飯田祐己 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
  • [学会発表] 単結晶CeRhSi3の圧力下熱電能

    • 著者名/発表者名
      阿曽尚文 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
  • [学会発表] Yb2Pd2Snの圧力下における磁気及び輸送特性

    • 著者名/発表者名
      壁谷典幸 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
  • [学会発表] 重い電子系超伝導体のUPt3トンネル現象

    • 著者名/発表者名
      郷地順 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
  • [学会発表] ZrZn2におけるLifshitz転移のHall効果による研究

    • 著者名/発表者名
      前川浩隆 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
  • [学会発表] 多重超伝導相をもつUPt3の極低温熱ホール伝導率

    • 著者名/発表者名
      町田洋 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
  • [学会発表] Josephson effect between UPt3 and Nb under pressure

    • 著者名/発表者名
      A. Sumiyama, et al.
    • 学会等名
      International Conference of Magnetism 2012
    • 発表場所
      BEXCO(プサン、韓国)
  • [学会発表] Possible superconducting fluctuation in pressure-induced heavyfermion superconductor CeRhSi3

    • 著者名/発表者名
      N. Kimura, et al.
    • 学会等名
      International Conference of Magnetism 2012
    • 発表場所
      BEXCO(プサン、韓国)
  • [学会発表] Thermoelectric power in a single-crystalline CeRhSi3

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, et al.
    • 学会等名
      International Conference of Magnetism 2012
    • 発表場所
      BEXCO(プサン、韓国)
  • [学会発表] 27Al-NMR study for critical phenomena of metamagnetic transition in UCoAl

    • 著者名/発表者名
      K. Karube, et al.
    • 学会等名
      International Conference of Magnetism 2012
    • 発表場所
      BEXCO(プサン、韓国)
  • [学会発表] Verification of the Quantum Critical Point in CeRhSi3 via Electrical Resistivity

    • 著者名/発表者名
      H. Iida, et al.
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Criticality and Novel Phases 2012
    • 発表場所
      DREIKONINGSKIRCHE(ドレスデン、ドイツ)
  • [学会発表] Metamagnetic Transition in ZrZn2

    • 著者名/発表者名
      N. Kabeya, et al.
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Criticality and Novel Phases 2012
    • 発表場所
      DREIKONINGSKIRCHE(ドレスデン、ドイツ)

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公開日: 2014-07-24  

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