熱電係数を用いた重い電子系における量子臨界現象の研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23740263
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 町田 洋 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (40514740)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 強相関系

研究概要

熱輸送係数を用いた重い電子系における量子臨界現象の解明を目的として研究を行った。その結果、Yb元素を含む2つの代表的な量子臨界物質β-YbAlB4とYbRh2Si2の量子臨界点近傍において、極低温下におけるゼーベック係数に非常に対照的な振る舞いを見出した。またYbRh2Si2に対する熱伝導率測定から、通常のフェルミ液体に期待されるヴィーデマン・フランツ則が量子臨界点において成立していることを明らかにした。これらの結果は、1)2物質の量子臨界性を同一の起源による統一的な枠組みで理解しようとする理論的な試みに反し、異なる起源によって引き起こされている可能性を指摘した点、2)YbRh2Si2の量子臨界点においてヴィーデマン・フランツ則の破れを予測するエキゾチックな理論的提案とは相容れないことを示した点において意義深い。これらの成果は、PhysicalReviewLetters誌に掲載された。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic Field Driven Electronic Singularities through Metamagnetic Phenomena: Case of the Heavy Fermion Antiferromagnet Ce(Ru_0.92Rh_0.08)_2 Si_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Mach ida, K. Izawa, D. Aoki, G. Knebel, A.Pourret, and J. Flouquet
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 82 ページ: 054704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelectric Response Near a Quantum Critical Point of β-YbAlB_4 and YbRh_2Si_2 : A Comparative Study (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Machida, K. Tomokuni, C. Ogura, K.Izawa, K. Kuga, S. Nakatsuji, G. Lapertot, G. Knebel, J.-P. Brison, and J. Flouquet
  • 雑誌名: Physical ReviewLetters 巻: 109 ページ: 156405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Twofold Spontaneous Symmetry Breaking in the Heavy-Fermion Superconductor UPt_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Machida, A. Itoh, Y. So, K. Izawa, Y.Haga, E. Yamamoto, N. Kimura, Y. Onuki, Y. Tsutsumi, and K. Machida
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 108 ページ: 157002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Hysteretic Hall Effect and Magnetic Control of Chiral Domains in the Chiral Spin States of Pr_2Ir_2O_7 (2011)
  • 著者名/発表者名: L. Balicas, S. Nakatsuji, Y. Machida, and S.Onoda
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 106 ページ: 217204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Verification of the Wiedemann-Franz Law in YbRh_2Si_2 At a Quantum Critical Point
  • 著者名/発表者名: Y. Machida, K. Tomokuni, K. Izawa, G. Lapertot, G. Knebel, J.-P. Brison, and J. Flouquet
  • 雑誌名: Physical Review Letters誌 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [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 (2013)
  • 著者名/発表者名: 町田洋,伊藤淳史,井澤公一,芳賀芳範,山本悦嗣,木村憲彰,大貫惇睦
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] 重い電子系Ce(Ru_1-xRh_x)_2 Si_2の極低温熱電 (2012)
  • 著者名/発表者名: 町田洋,井澤公一,青木大,A. Pourret, J. Flouquet , K. Behnia
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Thermoelectric study of the metamagnetic behavior in YbCo2 Zn 20 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Machida, T. Ikeura, K. Izawa, S.Yoshiuchi, F. Honda, R. Settai, and Y. Onuki
  • 学会等名: ICM 2012
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2012-07-09
• [学会発表] 重い電子系化合物YbCo_2Zn_20の低温熱電係数 (2012)
  • 著者名/発表者名: 町田洋,池浦徹,井澤公一,吉内伸吾,本多史憲,摂待力生,大貫惇睦
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Comparative Study on Quantum Criticality of β-YbAlB_4 and YbRh_2Si_2 via Thermal Transport Measurements (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Machida, K. Tomokuni, C. Ogura, K.Izawa, K. Kuga, S. Nakatsuji, G. Lapertot, G. Knebel, J.-P. Brison, and J. Flouquet
  • 学会等名: SCES 2011
  • 発表場所: Cambridge, UK
  • 年月日: 2011-09-02