準結晶における量子相転移の探索

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24654102
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 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, 大学院工学研究科, 教授 (10135270)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 準結晶 / 量子相転移 / 量子臨界現象

研究概要

地球上には3種の固体（古くから知られる結晶、ガラスに代表されるアモルファス、30年ほど前に発見された準結晶）が存在する。準結晶の幾何学的構造はよく理解されるようになったが、その物性（磁気的・熱的性質など）は未解明のままである。我々は、本研究において、Au-Al-Yb準結晶の温度を絶対零度に向けて下げていったとき、ある種の重い電子系物質（結晶）に類似した発散的な磁気的・熱的応答（量子臨界現象）が出現することを見出した。さらに、この量子臨界性が準結晶特有の臨界状態に関わっている可能性を指摘した。これらの発見は、準結晶と結晶の研究分野の境界に拡がる、新しい研究領域の開拓につながるものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Valence Change Driven by Constituent Element Substitution in the Mixed-Valence Quasicrystal and Approximant Au-Al-Yb (2014)
  • 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
• [雑誌論文] Quantum critical state in a magnetic quasicrystal (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Deguchi, S. Matsukawa, N.K. Sato, T. Hattori, K. Ishida, H. Takakura and T. Ishimasa
  • 雑誌名: Nature Materials 巻: 11 ページ: 1013-1016
  • DOI: 10.1038/NMAT3432
  • 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: 2014-03-30
• [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
• [学会発表] Transport properties of the Au-Al-Yb quasicrystal and approximant under hydrostatic pressure (2013)
  • 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 (ICQ12)
  • 発表場所: AGH University, Krakow, Poland
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] Yb系準結晶及び近似結晶の物性研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松川周矢,中山美佳,井村敬一郎,出口和彦,佐藤憲昭,山本真,高倉洋礼,石政勉,松林和幸,上床美也
  • 学会等名: 日本物理学会2013年春季大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Au-Al-Tm系準結晶の電子輸送特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山美佳,松川周矢,井村敬一郎,出口和彦,佐藤憲昭,田中克昌,山本真,田中幸範,高倉洋礼,石政勉
  • 学会等名: 日本物理学会2013年春季大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27