2009 Fiscal Year Annual Research Report
巨大振幅原子振動がもたらす新しい電子相の動的分光法による研究
| Project Area | Emergence of Heavy Electrons and Their Ordering |
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20102005
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
藤 秀樹 Kobe University, 大学院・理学研究科, 教授 (60295467)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 孝至 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (00192617)
宇田川 眞行 広島大学, 大学院・総合科学研究科, 教授 (70144889)
岩佐 和晃 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00275009)
李 哲虎 独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 主任研究員 (80358358)
筒井 智嗣 財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門非弾性散乱チーム, 副主幹研究員 (70360823)
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| Keywords | 強相関電子系 / 大振幅非調和振動 / 低温物性 / 重い電子系 / 超伝導 / NMR測定 / 弾性的性質 / 非弾性散乱測定 |
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| Research Abstract |
1. クラスレートではゲスト原子の巨大振幅局所原子振動が新奇低温物性の原因とされている。その振動には中心振動と非中心振動がある。NMR実験では、ホスト核GaのNMR実験から、非中心と中心振動の緩和率の違いを明らかにした。ゲスト原子のNMR測定に成功し、非中心振動で緩和率の異常を観測した。超音波実験では、I型クラスレートで体積弾性率のソフト化を伴うものがあることを発見した。ラマン散乱実験からは、ゲスト原子の非中心距離と[1,0,0]と[1,1,0]方向の異方的エネルギー差の相関を確立し,非中心距離がゲストイオン半径のみならずカゴの6c位置の原子の振幅で決まることを明らかにした。中性子散乱実験では中心振動の場合フラットなフォノン分散がみられるが、非中心振動の場合は、電子-格子相互作用に起因する波数依存性のあるフォノン分散を観測した。Eu_3Pd_<20>GeにおけるX線吸収やX線非弾性散乱から、Euの価数が結晶学的サイトごとに異なる周波数で揺動していることを明らかにした。
2. スクッテルダイトでは、ゲスト原子の巨大振幅局所原子振動が超伝導や磁性に関係している。PrOs_4Sb_<12>のNMR実験では低温で局所原子振動による効果は見られなかった。一方、f電子結晶場エキシトンと考えられる振る舞いを観測した。RFe_4Sb_<12>の超音波実験では、超音波分散は強くキャリアと相互作用した低エネルギー光学フォノンと音響フォノンの結合に起因することを明らかにした。ROs_4Sb_<12>のX線吸収やX線非弾性散乱より、ゲスト・モードのエネルギーがフリースペースに依存することを明らかにした。
3. そのほか関連物質について、CeRu_2Al_<10>の相転移についての超音波実験を行った。相転移に伴う弾性率のハード化を観測し、相転移は電荷秩序の可能性を指摘した。GdB_6の反強磁気秩序を明らかにするため放射光X線非弾性散乱実験を行い、Gdイオンモードと他の自由度(Gd磁気モーメントおよび伝導電子)との強い結合が存在することを明らかにした。
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