核四重極相互作用を用いた局所対称性と電子状態研究の新しい手法

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24540349
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 水戸 毅 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 准教授 (70335420)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: NMR / NQR / 核四重極相互作用 / 重い電子系

研究実績の概要

本研究では、固体物質中で生じる微小・局所的な電気的・磁気的変化を、原子核が持つ核電荷や核スピンをプローブとして調べる（具体的には核四重極共鳴（NQR）と核磁気共鳴（NMR）測定）ことを目的としている。その他、必要に応じて磁化率測定などの巨視的測定やSPring-8を用いたX線吸収分光測定などを行った。平成26年度には以下のような成果を得て、論文や国内外学会発表等によって報告を行った。
ユーロピウム系化合物EuPtPは、約240Kと200KでEu価数が2価と3価に秩序を示すと考えられている物質であるが、その秩序構造をP-NMR測定を行うことによって明らかにした。また、同物質は約9K以下で磁気秩序を示すが、その秩序構造についてもEuの直接NMR/NQR測定とゼロ磁場下P/Pt-NMR測定によって明らかにした。
ウラン化合物URu2Si2は、17.5Kで秩序機構が明らかでない相転移（隠れた秩序（HO）と呼ばれる）を、1.5K以下では超伝導を示す。本研究では、この物質と非磁性参照物質（ThRu2Si2とLaRu2Si2）とをNMR測定によって比較し、URu2Si2のHO相における磁気揺らぎはイジング性が強く、そうした状況下で超伝導が出現することを明らかにした。また、同物質のU価数を同定する実験報告が少ない中で、Ru-NQRによって非磁性参照物質との比較を行い、U-5f電子は高温では+4価に近い局在状態にあり、低温になるにつれて遍歴性を増すことを示す結果が得られた。
サマリウム化合物SmB6について、圧力効果とSmに対するLa，Yb置換効果をNMR測定によって調べ、同物質における半導体的性質が現れる起源について考察した。また、X線吸収分光測定によってSm価数の温度・圧力依存性を調べた。

研究成果

• [雑誌論文] Zero-field NMR and NQR studies of magnetically ordered state in charge-ordered EuPtP (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Koyama, T. Maruyama, K. Ueda, T. Mito, A. Mitsuda, M. Umeda, M. Sugishima, and H. Wada
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 91 ページ: 094419-1-4
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.91.094419
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Magnetic and Electronic Properties of URu2Si2 Revealed by Comparison with Nonmagnetic References ThRu2Si2 and LaRu2Si2 (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Emi, R. Hamabata, D. Nakayama, T. Miki, T. Koyama, K. Ueda, T. Mito, Y. Kohori, Y. Matsumoto, Y. Haga, E. Yamamoto, Z. Fisk, and N. Tsujii,
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 84 ページ: 063702-1-4
  • DOI: http://dx.doi.org/10.7566/JPSJ.84.063702
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sb NQR Study in Kondo Insulator CeRh1-xPdxSb System (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Koyama, H. Yamada, T. Shimosaka, H. Hara, K. Ueda, T. Mito, T. Kohara, and A. Slebarski,
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 3 ページ: 011020-1-5
  • DOI: http://dx.doi.org/10.7566/JPSCP.3.011020
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Low-Temperature Intermediate Valence State in YbCo2Zn20 (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Mito, H. Hara, T. Ishida, K. Nakagawara, T. Koyama, K. Ueda, T. Kohara, K. Ishida, K. Matsubayashi, Y. Saiga, and Y. Uwatoko,
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 3 ページ: 011065-1-6
  • DOI: http://dx.doi.org/10.7566/JPSCP.3.011065
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] NMR Investigation of Pressure Effect on Intermediate Valence Compound SmB6 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nishiyama, T. Mito, G. Pristas, Y. Hara, T. Koyama, K. Ueda, T. Kohara, Y. Akahama, S. Gabani, M. Reiffers, K. Flachbart, H. Fukazawa, Y. Kohori, N. Takeshita, and N. Shitsevalova,
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 3 ページ: 011085-1-6
  • DOI: http://dx.doi.org/10.7566/JPSCP.3.011085
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] NMR Studies of Quasi-One-Dimensional Compound Lu2Ir3Si5 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, T. Koyama, T. Mito, T. Kohara,
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 3 ページ: 015025-1-6
  • DOI: http://dx.doi.org/10.7566/JPSCP.3.015025
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] NMR Study of the Superconducting Gap Variation near the Mott Transition in Cs3C60 (2014)
  • 著者名/発表者名: P. Wzietek, T. Mito, H. Alloul, D. Pontiroli, M. Aramini, and M. Ricco,
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 112 ページ: 066401-1-5
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.066401
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] NMR studies of ordered structures and valence states in the successive valence-transition system EuPtP (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Mito, K. Nishitani, T. Koyama, H. Muta, T. Maruyama, G. Pristas, K. Ueda, T. Kohara, A. Mitsuda, M. Sugishima, and H. Wada,
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 90 巻: 90 ページ: 195106-1-6
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.90.195106
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] NMR study of black-phase in SmS (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Koyama, H. Yamada, K. Ueda, T. Mito and Y. Haga,
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 592 ページ: 012027-1-4
  • DOI: 10.1088/1742-6596/592/1/012027
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 51V-NMR study of low-temperature phase in δ-Ag2/3V2O5 (2014)
  • 著者名/発表者名: Y Kawasaki, R Morioka, Y Kishimoto, K Nakamura, K Nishiyama, T Koyama, T Mito, T Baba, T Yamauchi, M Isobe and Y Ueda,
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 592 ページ: 012042-1-6
  • DOI: 10.1088/1742-6596/592/1/012042
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 強磁性超伝導体UCoGeにおける強磁性ゆらぎの圧力変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 服部泰佑，杉本大輔，軽部皓介，石田憲二，出口和彦，佐藤憲昭，山村朝雄，水戸毅
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-24
• [学会発表] バナジウムブロンズAg2/3V2O5における金属絶縁体転移のNMRによる研究II (2015)
  • 著者名/発表者名: 森岡亮，川崎祐，岸本豊，中村浩一，西山功兵，小山岳秀，水戸毅，磯部正彦，上田寛
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-24 – 2015-03-24
• [学会発表] 価数揺動系Sm1-xRxB6(R=Yb2+,La3+,Zr4+)における組成と価数・エネルギーギャップの相関 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小山内湧人，菊地翔弥，伊賀文俊，水戸毅，佐藤桂輔
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-22
• [学会発表] SmSの圧力下NMR測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田陽彦，小山岳秀，上田光一，水戸毅，芳賀芳範
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-22
• [学会発表] 軟質な強磁性体CuFeSbのNMRによる研究II (2015)
  • 著者名/発表者名: 上田光一，小山岳秀，水戸毅，小原孝夫，G.S. Thakur，Z. Haque，L.C. Gupta，A.K. Ganguli
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-21
• [学会発表] 強磁性超伝導体UCoGeの圧力下における59Co核四重極共鳴(NQR) (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉本大輔，服部泰佑，軽部皓介，石田憲二，出口和彦，佐藤憲昭，山村朝雄，水戸毅
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-09
• [学会発表] バナジウムブロンズAg0.68V2O5における金属絶縁体転移のNMRによる研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森岡亮，川崎祐，岩谷匠，岸本豊，中村浩一，西山功兵，小山岳秀，水戸毅，磯部正彦，上田寛
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-09
• [学会発表] Yb系価数揺動物質のNMR/NQR測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中山大将，小山岳秀，上田光一，水戸毅，辻井直人
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-08
• [学会発表] 価数転移を示すEu化合物の磁気秩序状態におけるNMR測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丸山丈博，小山岳秀，上山藤乃，上田光一，水戸毅，光田暁弘，喜舎場英吾，杉島正樹，和田裕文
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-08
• [学会発表] 軟質な強磁性体CuFeSbのNMRによる研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田光一，小山岳秀，水戸毅，小原孝夫，Gohil S. Thakur，Zaba Haque，L.C. Gupta，A.K. Ganguli
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-07
• [学会発表] SmB6における圧力依存性と置換効果II (2014)
  • 著者名/発表者名: 江見直哉，西山功兵，原由希子，水戸毅，G. PristasA，小山岳秀，上田光一，小原孝夫，S. Gabani，K. Flachbart，深澤英人，小堀洋，竹下直，小山内湧人，林健人，伊賀文俊，N. Shitsevalova
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-07
• [学会発表] CDWと超伝導を示す物質の電子状態についてのNMRによる研究III (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田光一，竹村真哉，小山岳秀，水戸毅，小原孝夫
  • 学会等名: 日本物理学会 2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-07
• [学会発表] Study of local symmetry in URu2Si2 by Ru-NMR/NQR measurements (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Emi, T. Miki, T. Mito, G. Motoyama, T. Koyama, K. Ueda, K. Takao, M. Yokoyama, H. Amitsuka, Y. Matsumoto, Y. Haga, E. Yamamoto, Z. Fisk
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: グルノーブル（フランス）
  • 年月日: 2014-07-10 – 2014-07-10
• [学会発表] Nuclear Quadrupole Resonance study on ferromagnetic superconductor UCoGe under hydrostatic pressure (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori, D. Sugimoto, K. Karube, K. Ishida, K. Deguchi, N. K. Sato, T. Yamamura, T. Mito
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: グルノーブル（フランス）
  • 年月日: 2014-07-09 – 2014-07-09
• [学会発表] Pressure-induced changes of the hybridization gap and Sm valence in the Kondo insulator SmB6 (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Mito, Kohei Nishiyama, G. Pristas, T. Koyama, K. Ueda, T. Kohara, Y. Akahama, S. Gabani, M. Reiffers, K. Flachbar, H. Fukazawa, Y. Kohori, N. Takeshita, N. Shitsevalova, H. Ikeda
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: グルノーブル（フランス）
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-07
• [学会発表] NMR study of black-phase in SmS (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Koyama, H. Yamada, K. Ueda, T. Mito, Y. Haga
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: グルノーブル（フランス）
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-07
• [学会発表] 51V-NMR study of low-temperature phase in Ag2/3V2O5 (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawasaki, R. Morioka, Y. Kishimoto, K. Nakamura, K. Nishiyama, T. Koyama, T. Mito, M. Isobe, Y. Ueda
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: グルノーブル（フランス）
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-07
• [備考] 兵庫県立大学大学院物質理学研究科 電磁物性学講座ホームページ
  • URL: http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/material/electro_phys/index-j.html