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2013 年度 実績報告書

準結晶における量子相転移の探索

研究課題

研究課題/領域番号 24654102
研究機関名古屋大学

研究代表者

佐藤 憲昭  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30170773)

研究分担者 石政 勉  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10135270)
キーワード準結晶 / 量子臨界
研究概要

H25年度の研究計画として、準結晶試料中の欠陥などと物性との関連を調べた。その結果、低温電気抵抗の温度依存性のべき乗則におけるべきが試料に依存することを見出した。たとえば、温度の1次関数に従う準結晶だけでなく、0.8乗に近いべき乗則を示す準結晶も存在する。同様の研究を近似結晶に対しても行い、類似の試料依存性を見出した。これらより、輸送現象に関しては、試料依存性の大きいことが判明した。また、準結晶および近似結晶に対し、熱起電力の温度依存性を測定した。その結果、低温で(負の)ピークを形成する試料を見出した。さらに、同型の構造をもつ準結晶および近似結晶を合成し、その磁気測定から、Au-Al-Yb系が価数転移の近傍にあることを見出した。
H24およびH25年度の2年間の研究期間において、以下のことを明らかにした。(1)これまでヘリウム4温度域に留まっていた比熱の測定を1K以下の極低温まで実行し、約80mKの低温まで対数発散的な増大を示すことを見出した。これは、本研究計画以前に見出していた交流磁化率の異常発散に対応するものと考えられる。(2)Sommerfeld-Wilson比を求めたところ、ゼロ磁場で10を超える大きな値をもつことを見出した。これは、強磁性的な揺らぎが発達していることを示すものである。(3)1.5GPa程度の高圧まで加圧し、交流磁化率の測定を行った結果、準結晶の量子臨界性が圧力印加に対し不変であることを見出した。従って、現時点では準結晶における磁気秩序(などの長距離秩序)を見出すには至っていないが、現在、さらに高圧の実験を目指し、準備を進めている。(4)近似結晶に対する高圧下実験を行い、準結晶とは質的に異なる振る舞いを見出した。これは、上記のような準結晶の物性が準結晶特有の性質であることを強く示唆するものである。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Valence Change Driven by Constituent Element Substitution in the Mixed-Valence Quasicrystal and Approximant Au-Al-Yb2014

    • 著者名/発表者名
      S. Matsukawa, K. Tanaka, M. Nakayama, K. Deguchi, K. Imura, H. Takakura, S. Kashimoto, T. Ishimasa, and N. K. Sato
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 83 (2014) ページ: 034705-1-5

    • DOI

      10.7566/JPSJ.83.034705

    • 査読あり
  • [学会発表] Au-Al-Yb近似結晶における圧力下量子臨界現象2014

    • 著者名/発表者名
      松川周矢、田中克昌、中山美佳、出口和彦、井村敬一郎、石政勉、佐藤憲昭
    • 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(湘南キャンパス)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Tsai型クラスター構造をもつYb系準結晶・近似結晶の磁性と量子臨界現象2014

    • 著者名/発表者名
      出口和彦、松川周矢、中山美佳、佐藤憲昭、田中克昌、石政勉、三宅厚志、徳永将史
    • 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(湘南キャンパス)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Transport properties of the Au-Al-Yb quasicrystal and approximant under hydrostatic pressure2013

    • 著者名/発表者名
      S. Matsukawa, K. Tanaka, M. Nakayama, S. Kunikata, K. Deguchi, K. Imura, T. Ishimasa and N. K. Sato
    • 学会等名
      12th International Conference on Quasicrystals
    • 発表場所
      AGH University, Krakow, Poland
    • 年月日
      20130901-20130906
  • [学会発表] Au-Al-Yb系準結晶及び近似結晶とAu-Al-Sm系近似結晶の物性研究2013

    • 著者名/発表者名
      松川周矢,田中克昌,中山美佳,國方翔太,出口和彦,井村敬一郎,松林和幸,上床美也,石政勉,佐藤憲昭
    • 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] Au-Al-Tm系準結晶および近似結晶の電子輸送特性(2)2013

    • 著者名/発表者名
      中山美佳,松川周矢,井村敬一朗,出口和彦,佐藤憲昭,田中克昌,石政勉
    • 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

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公開日: 2015-05-28  

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