高圧下角度分解ド・ハース・ファン・アルフェン効果による電子状態と量子相転移の研究

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24740248
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 松本 裕司 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00610304)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: アクチノイド / 希土類 / 高圧 / 電子状態

研究実績の概要

本研究では、強相関f電子系化合物で発現する圧力下における特異な電子状態を明らかにするために、表面インピーダンス法を用いた高圧下角度分解ド・ハース・ファン・アルフェン(dHvA)効果測定法を開発して、高圧下において電子状態を実験で観測する方法を確立する。その後、高圧下角度分解dHvA効果測定により、高圧下で量子相転移を起こす反強磁性体CeRhIn5と、遍歴強磁性体UGe2の高圧下の電子状態を観測することで、量子相転移と電子状態との関係を明らかにすることを目的として研究を行った。
まずは、dHvA効果測定には純良単結晶が必須であるので、CeRhIn5及びUGe2の結晶育成条件の最適化を行った。それにより純良化に成功した。表面インピーダンス法測定は室温において作動を確認したところで現在、圧力セルへのセットアップと低温においての測定に取り組んでいる。
また、URhIn5の新物質の育成、ThRu2Si2の純良単結晶の育成に成功しdHvA効果測定及び基礎物性測定を行った。URhIn5はTN=98Kの反強磁性体で反強磁性でフェルミ面にギャップが開き小さなフェルミ面しか存在しないことがわかった。ThRu2Si2はURu2Si2と全く異なるフェルミ面をしていることがわかった。さらに、アクチノイド金属間化合物で4つの新物質合成、希土類金属間化合物において14個の新物質合成に成功し現在その電子物性を明らかにしているところである。

研究成果

• [雑誌論文] Single-crystal growth and physical properties of YbPd２Si2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Y Matsumoto, K Hanya, Y Haga, Z Fisk, S Ohara
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 592 ページ: 012022
  • DOI: 10.1088/1742-6596/592/1/012022
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Enhancement of the cyclotron effective mass in U0.03Th0.97Ru2Si2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Haga, Yuji Matsumoto, Naoyuki Tateiwa, Etsuji Yamamoto, Noriaki Kimura, Tomoo Yamamura, Zachary Fisk
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 592 ページ: 012036
  • DOI: 10.1088/1742-6596/592/1/012036
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High Quality Single-crystal Growth and de Haas-van Alphen Measurements of YbAl2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuki OHTA, Hiroki NINOMIYA, Yuji MATSUMOTO, and Shigeo OHARA
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 3 ページ: 011047
  • DOI: 10.7566/JPSCP.3.011047
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Study of Chiral Structure and Magnetism in Heavy-fermion Yb(Ni1-xCux )3Al9 (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigeo OHARA, Shigehisa FUKUTA, Kazuki OHTA, Hiroshi KONO, Tetsuro YAMASHITA, Yuji MATSUMOTO, and Junichi YAMAURA
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 3 ページ: 017016
  • DOI: 10.7566/JPSCP.3.017016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Electronic states in Antiferromagnetic Compound URhIn5 Investigated by de Haas-van Alphen Effect and High Pressure Resistivity Measurements (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto, Y. Haga, N. Tateiwa, E. Yamamoto, N. Kimura, H. Aoki, Z. Fisk
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 3 ページ: 011097
  • DOI: 10.7566/JPSCP.3.011097
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Single-crystal growth and de Haas-van Alphen effect study of ThRu2Si2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuji Matsumoto, Yoshinori Haga, Naoyuki Tateiwa, Haruyoshi Aoki, Noriaki Kimura, Tasuma D Matsuda, Etsuji Yamamoto, Zachary Fisk, Hiroshi Yamagami
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 3 ページ: 011096
  • DOI: 10.7566/JPSCP.3.011096
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tuning of Kondo temperature in YbNi3Ga9 by Co-substitution (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohisa FUKUTA, Hiroshi KONO, Tetsuro YAMASHITA, Yuji MATSUMOTO, Shigeo OHARA, and Jyunichi YAMAURA
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 3 ページ: 011048
  • DOI: 10.7566/JPSCP.3.011048
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 正方晶YbPd2Si2及びYbNi2Si2の磁性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本裕司，半谷和樹，芳賀芳範，Zachary Fisk，大原繁男
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年春季大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 角度分解光電子分光によるThRu2Si2の電子状態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤森伸一，小畠雅明，竹田幸治，岡根哲夫，斎藤祐児，藤森，山上浩志，松本裕司，山本悦嗣，立岩尚之，芳賀芳範
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年春季大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] キラル構造を持つ層状磁性体RNi3X9（R:希土類元素 X:Al、Ga）のメタ磁性と磁気抵抗効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 浅野雄平，小林拓也，栗本迅，二宮博樹，松本裕司，大原繁男
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年春季大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 正方晶PrZn11の一重項基底状態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 二宮博樹，佐藤嵩晃，松本裕司，大原繁男，河野洋平，橘高俊一郎，榊原俊郎
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年春季大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] UB4のY置換系の物性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本悦嗣，芳賀芳範，松本裕司，Zachary Fisk
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年春季大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] ウラン化合物反強磁性体URhIn5の電子状態と物性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 芳賀芳範，松本裕司，立岩尚之，山本悦嗣，木村憲彰，Z. Fisk
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年春季大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 正方晶 PrZn11 の de Haas-van Alphen 効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 二宮博樹，佐藤崇晃，松本裕司，大原繁男
  • 学会等名: スクッテルダイト化合物及び関連物質を舞台とした 強相関電子系物理の新展開
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2014-10-10 – 2014-10-12
• [学会発表] Physical and electronic properties of UT2Al20 (T=Ti, Cr, Mo, W) (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto、R. Goto、S. Ohara、Y. Haga、N. Tateiwa、T. D Matsuda、E. Yamaoto、Z. Fisk
  • 学会等名: スクッテルダイト化合物及び関連物質を舞台とした 強相関電子系物理の新展開
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2014-10-10 – 2014-10-12
• [学会発表] Chiral Magnetic Soliton Lattice in Inorganic Chiral Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kousaka, K. Ohishi, J. Suzuki, H. Ninomiya, Y. Matsumoto, S. Ohara, H. Hiraka, J. Zhang, P. Miao, S. Torii, T. Kamiyama, J. Campo, K. Inoue, and J. Akimitsu
  • 学会等名: Research Frontier of Transition-metal Compounds Opened by Advanced Spectroscopies
  • 発表場所: Institute for Materials Research , Tohoku Univiersity
  • 年月日: 2014-09-30 – 2014-10-02
• [学会発表] ウラン金属間化合物の物質探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本裕司, 二宮博樹, 後藤凌佑, 大原繁男, 芳賀芳範, 立岩尚之, 松田達磨, 山本悦嗣, Zachary Fisk
  • 学会等名: 首都大学東京環「特異な結晶構造に創出する新奇量子相の解明」第２回研究会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2014-09-26 – 2014-09-26
• [学会発表] YbT2Si2(T=Pd, Ni)の単結晶育成と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本裕司，半谷和樹，芳賀芳範，Zachary Fisk，大原繁男
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] UT2Al20（T:遷移金属）の物質探索と電子状態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 芳賀芳範，松本裕司，立岩尚之，山本悦嗣，Z. Fisk，播磨尚朝，本間佳哉，本多史憲，青木大
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] ウラン金属間化合物の磁性不純物状態の電子状態―量子振動現象を用いたUxTh1-xRu2Si2の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本裕司，芳賀芳範，立岩尚之，山本悦嗣，大原繁男，木村憲彰，Zachary Fisk
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 重い電子系反強磁性体CeRh2Si2における磁気揺らぎ異方性 II (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井宏典，徳永陽，神戸振作，松本裕司，芳賀芳範
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] ウランホウ化物希釈系の磁性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本悦嗣，芳賀芳範，松本裕司，Zachary Fisk
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] EuAl2の単結晶育成とその磁性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 二宮博樹，松本裕司，大原繁男
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 三方晶RNi3Ga9(R = Nd,Sm,Gd-Lu)の磁性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林拓也，松本裕司，大原繁男
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] キラル結晶RNi3X9(R=Dy,Er,Tm,Yb X=Al,Ga)のX線回折測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 栗本迅，松本裕司，浅香透，西原禎文，井上克也，石澤伸夫，大原繁男
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 正方晶PrZn11の電子状態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤嵩晃，守家俊平，松本裕司，大原繁男
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 三方晶DyNi3Ga9における多段の磁化プラトー (2014)
  • 著者名/発表者名: 大原繁男，小林拓也，松本裕司
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 偏極中性子回折法によるYbNi3Al9のカイラルらせん磁性の検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高阪勇輔，二宮博樹，松本裕司，大原繁男，大石一城，鈴木淳市，秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Enhancement of the cyclotron effective mass in uranium-doped ThRu2Si2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Haga, Yuji Matsumoto, Naoyuki Tateiwa, Etsuji Yamamoto, Noriaki
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2014
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] Study of local symmetry in URu2Si2 by Ru-NMR/NQR measurements (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoya Emi, Toshihiro Miki, Takeshi Mito, Gaku Motoyama, Takehide Koyama, Koichi
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2014
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] Unique magnetic properties of RNi3Ga9 (R=rare-earth, X=Al, Ga): (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Ohara, Tetsuro Yamashita, Takuya Kobayashi, Yuji Matsumoto,
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2014
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] Single crystal growth and physical properties of YbT2Si2 (T=Pd, Ni) (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuji Matsumoto, Kazuki Hanya, Yoshinori Haga, Zachary Fisk, Shigeo Ohara
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2014
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [備考]
  • URL: http://researcher.nitech.ac.jp/html/100000305_ja.html