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2023 年度 実績報告書

価数揺動ハイパーマテリアルの量子臨界現象

公募研究

研究領域ハイパーマテリアル:補空間が創る新物質科学
研究課題/領域番号 22H04591
研究機関名古屋大学

研究代表者

井村 敬一郎  名古屋大学, 教養教育院, 講師 (10444374)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
キーワード準結晶 / 価数揺動
研究実績の概要

2023年度は、Yb系価数揺動ハイパーマテリアルにおける電子状態と磁気特性の研究を中心に行った。特にAu-Al-Yb 1/1近似結晶やZn-Au-Yb1/1近似結晶、2/1近似結晶に着目し、結晶合成、磁化率測定、およびSPring-8 BL12XUを利用したYb価数の圧力依存性の測定を行った。
試料合成の結果、従来の試料において見られた不純物相の混入は見られなくなった。これにより、低温における磁化率の本質的効果を見ることができ、Zn-Au-Yb 1/1ACと2/1ACにおいては、磁化率の絶対値・温度依存性に明確な違いは無く、いずれの系もAu-Al-Ybにおいて見られる冪的発散は見られないことが明らかになった。
一方、価数測定によると、これらの3つの系は、それぞれ特徴の異なる圧力依存性を示す事が明らかとなった。Au-Al-Yb 1/1近似結晶は、臨界圧力2 GPaにおいて、価数の圧力係数が発散的に増加する異常を観測した。これは、従来の組成変化による実験結果や、理論計算とも定性的一致を示し、臨界圧力において価数量子臨界点を通過すること示している。一方、Zn-Au-Yb 1/1近似結晶においては、臨界圧力4.5 GPa近傍において不連続的な価数変化(一次相転移)を見出した。また、Zn-Au-Yb 2/1近似結晶においては、価数異常が明瞭に見られなくなる事を見出した。これらの結果に対し、臨界価数揺動モデルに基づいた解析を行い、論文発表を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Current-Induced Metallization and Valence Transition in Black SmS2024

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Kimura,Hiroshi Watanabe,Shingo Tatsukawa,Takuto Nakamura,Keiichiro Imura,Hiroyuki S.Suzuki,and Noriaki K.Sato
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 93 ページ: 013701

    • DOI

      10.7566/JPSJ.93.013701

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variation of pressure-induced valence transition with approximation degree in Yb-based quasicrystalline approximants2023

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Imura, Yuki Yoneyama, Hideyuki Ando, Noriyuki Kabeya, Hitoshi Yamaoka, Nozomu Hiraoka, Hirofumi Ishii, Tsutomu Ishimasa and Noriaki K. Sato
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 92 ページ: 093701

    • DOI

      10.7566/JPSJ.92.093701

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced Magnetic Modulation at a Border of Magnetic Ordering in La1-xSrxMnO3/BaTiO3(100) Heterostructure2023

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Imura, Shota Ishikawa, Sachio Komori, and Tomoyasu Taniyama
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 122 ページ: 202402

    • DOI

      10.1063/5.0150917

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Active-dummy Technique with Strain Gauges for Low-temperature Thermal Expansion Measurement2023

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Imura, Noriyuki Kabeya, Yusuke Nishi, Misato Takahashi, and Noriaki K. Sato
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 38 ページ: 011194

    • DOI

      10.7566/JPSCP.38.011194

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interlayer coupling-dependent magnetoelastic response in synthetic antiferromagnets2023

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hisada, Sachio Komori, Keiichiro Imura, and Tomoyasu Taniyama
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 122 ページ: 222402

    • DOI

      10.1063/5.0151832

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controllable perpendicular magnetic anisotropy in Fe/Fe100-xRhx heterostructures probed by ferromagnetic resonance2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Omura, Sachio Komori, Shigeo Arai, Kahoru Yoda, Keiichiro Imura, and Tomoyasu Taniyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Applied

      巻: 19 ページ: 064077

    • DOI

      10.1103/PhysRevApplied.19.064077

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric power of mixed-valence golden-SmS under pressure2023

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Imura, Yuki Ikeo, Kazuhiko Sakamoto, Shinjirou Yokota, and Noriaki K. Sato
    • 雑誌名

      New Physics: Sae Mulli

      巻: 73 ページ: 1094

    • DOI

      10.3938/NPSM.73.1094

    • 査読あり
  • [学会発表] Yb系準結晶・近似結晶における価数揺らぎと量子臨界現2024

    • 著者名/発表者名
      井村敬一郎
    • 学会等名
      第99回SPring-8先端利用技術ワークショップ「X線発光分光・高エネルギー分解能XAFS分光による電子状態研究」
    • 招待講演
  • [学会発表] 価数揺動ハイパーマテリアルの量子臨界現象2024

    • 著者名/発表者名
      井村敬一郎
    • 学会等名
      新学術領域研究ハイパーマテリアル第11回領域会議
  • [学会発表] Yb系近似結晶Au-Al-YbおよびZn-Au-Ybにおける圧力誘起価数転移2023

    • 著者名/発表者名
      井村敬一郎、米山祐樹、安藤秀行、壁谷典幸、山岡人志、平岡望、石井啓文、石政勉、佐藤憲昭
    • 学会等名
      日本物理学会 第78回年次大会
  • [学会発表] (Au,Cu)-Ga-Yb系準結晶・近似結晶のYbの価数変化と低温磁性2023

    • 著者名/発表者名
      榊原佑弥,井村敬一郎,山岡人志,平岡望,石井啓文,桑野太郎,谷口博基,出口和彦
    • 学会等名
      日本物理学会 第78回年次大会
  • [学会発表] Yb系近似結晶における圧力誘起価数転移2023

    • 著者名/発表者名
      井村敬一郎
    • 学会等名
      新学術領域研究ハイパーマテリアル第10回領域会議

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公開日: 2024-12-25  

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