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2015 年度 実績報告書

超高圧発生技術を用いたウラン5f電子系の基底状態スイッチング機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25400386
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

立岩 尚之  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主幹 (50346821)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード高圧実験 / ウラン化合物 / 磁性 / 臨界現象
研究実績の概要

ウラン化合物における圧力誘起型相転移とそれに伴う電子基底状態の変化の追求を主な目的として本採択申請を計画した。さらに、新奇なウラン化合物の物性の探索に、磁性と超伝導という観点から研究を進めている。特に磁気転移臨界現象と「スピンゆらぎ理論」に着目しウラン5電子強磁性の特異性を追求した。
1. 昨年度に引き続き、多目的型高圧下物性測定用圧力セルの開発を行った。ブリッジマン型圧力セルのガスケット・アンビルの適正化を行った。また、研究代表者が開発した新しい高圧下磁化測定用圧力セルについて、(株)RDサポートと協力して汎用化し、今年度は広島大学に納入され研究代表者は技術指導を行った。
2. 平成26年度と26年度に、ウラン強磁性超伝導物質UGe2, URhGeの新奇な磁気臨界現象を明らかにした。超伝導が出現する一軸異方性の強いウラン強磁性化合物の新しいスケーリング則の存在が示唆される。本年度はUCoAlの「三重臨界点」近傍の磁化の振る舞いについて詳細に実験データを取得し、そのスケーリング則について調査を行い、低次元磁性体の起因する特異な臨界現象を明らかにした。同じ結晶構造を形成するURhAlの臨界現象にも同種の傾向が見いだされた。
3. 遷移金属間化合物(3d電子系)の強磁性特性を解明した「スピンゆらぎ理論」をウラン/ネプツニウム/プルトニウム化合物強磁性体(5f電子系)に適用しその妥当性を評価した。合計45個の強磁性物質について、磁気特性が「スピンゆらぎ理論」で説明できることを明らかにした。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Properties and Collapse of the Ferromagnetism in UCo1-xRuxAl Studied in Single Crystal2016

    • 著者名/発表者名
      J. Pospisil, P. Opletal, M. Valiska, Y. Tokunaga, A. Stunault, Y. Haga, N. Tateiwa, B. Gillon, F. Honda, T. Yamamura, V. Niznansky, E. Yamamoto, D. Aoki
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 85 ページ: 034710-1~10

    • DOI

      10.7566/JPSJ.85.034710

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ultrasonic Investigation of Magnetic Ordering with Higher-Order Interactions in the Cage-Structured compound U3Pd20Si62016

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagisawa, K. Hiura, S. Mombetsu, T. Murazumi, H. Hidaka, H. Amitsuka, N. Tateiwa and Y. Haga
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser.

      巻: 592 ページ: 012095-1~8

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012095

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultrasonic Investigation of Magnetic Ordering with Higher-Order Interactions in the Cage-Structured compound U3Pd20Si62016

    • 著者名/発表者名
      Y. Haga, Y. Matsumoto, N. Tateiwa, E. Yamamoto, N. Kimura, T. Yamamura and Z. Fisk
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser.

      巻: 592 ページ: 012036-1~5

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012036

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高圧力下磁化測定用セラミックアンビル型圧力セル mCAC2015

    • 著者名/発表者名
      立岩尚之
    • 雑誌名

      高圧力の科学と技術

      巻: 25 ページ: 274~282

    • DOI

      10.4131/jshpreview.25.274

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ウラン強磁性超伝導物質の圧力誘起磁性・非磁性転移2016

    • 著者名/発表者名
      立岩尚之、芳賀芳範、山本悦嗣
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] ウラン強磁性超伝導物質の高圧下磁化測定2015

    • 著者名/発表者名
      立岩尚之、芳賀芳範、山本悦嗣
    • 学会等名
      第56回高圧討論会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
    • 年月日
      2015-11-10 – 2015-11-12
  • [備考] 日本原子力研究開発機構・先端基礎研究センター・重元素物性研究グループ

    • URL

      http://asrc.jaea.go.jp/soshiki/gr/MatPhysHeavyElements/index.html

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公開日: 2017-01-06  

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