2002 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
02J04285
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Research Institution | The High Energy Accelerator Research Organization |
Principal Investigator |
幸田 章宏 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別研究員(PD)
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Keywords | 強相関電子系 / μSR法 |
Research Abstract |
1.重い電子系超伝導体CeCu_2Si_2,CeCoIn_5,CeIrIn_5,Ce(Rh_<0.5>Ir_<0.5>)In_5のμSR測定をカナダTRIUMF研究所(以下、TRIUMF)および高エネルギー加速器研究機構(以下、KEK)において実施した。CeCu_2Si_2については磁気的A相において超伝導の出現を示す信号が観測され、磁性と超伝導の共存状態をミクロ測定において確認することができた。CeCoIn_5およびCeIrIn_5では精密観測により時間反転対称性のやぶれた超伝導状態において期待される自発磁化の有無を検証したが、磁化の出現を示す実験結果は得られず、すなわち、これらの物質の超伝導状態は偶パリティのクーパー対が担っていることを示唆する結果となった。Ce(Rh_<0.5>Ir_<0.5>)In_5ではNMR測定などより磁性と超伝導の共存を示す結果が得られていたが、μSR測定の結果、それらは別々のドメインにおいて存在しているらしいことがわかった。 2.磁気フラストレーション構造を持ったスピネル化合物LiV_2O_4およびMgTi_2O_4のμSR測定をTRIUMFおよびKEKにおいて実施した。LiV_2O_4においては異なる2種類の磁気モーメントの出現を観測し、この磁気モーメントの存在がこの物質で観測されている重い電子的挙動の謎を解く鍵になるのではないかと注目している。またMgTi_2O_4は最近になって良質な試料が作成できるようになった物質であるが、この物質の測定では低温で0.03MHz程度の磁気緩和が観測された。ただしこの緩和率の大きさは帯磁率から見積もられた磁性不純物の寄与としても説明できる程度であり、MgTi_2O_4の本質的な基底状態の解明については今後さらに試料の質の改良を待つ必要がありそうである。 3.圧力下μSR測定の実現に向けて圧力セルのデザインおよび材質の選定を行った。協和製作所の協力により日本ポリペンコ社のUL-1000樹脂を用いた圧力セルを試作し、およそ2GPaの圧力発生が可能であることを確認した。さらにμSR測定に対するバックグランドの評価を行ったところ、圧力セルにとまったミュオンのほとんどがミュオニウムを作ることがわかり、通常の磁性体などのμSR測定においては全く影響のないことがわかった。ただし圧力セル全体の冷却には通常の金属セルよりもかなり時間のかかることが判明し、今後、限られたビームタイムの中で効率よく実験を遂行するために冷凍機のデザインも含めた見直しは必要であろう。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] A.Koda, W.Higemoto, R.Kadono, Y.Kawasaki, K.Ishida, Y.Kitaoka 他: "Evidence for the Coexistence of Superconductivity and the Magnetic A-Phase In CeCu_2Si_2 Proved by Muon Knight Shift"Journal of the Physical Society of Japan. Vol.71No.6. 1427-1430 (2002)
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[Publications] W.Higemoto, A.Koda, R.Kadono, Y.Kawasaki, Y.Haga, D.Aoki, 他: "μSR Studies on Heavy Fermion Superconductor CeIrIn_5 and CeCoIn_5"Journal of the Physical Society of Japan. Vol.71No.4. 1023-1026 (2002)
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[Publications] K.Ohishi, T.Muranaka, J.Akimitsu, A.Koda, W.Higemoto, R.Kadono: "Physical Properties in Flux Line Lattice State in MgB_2 Probed by μSR"Journal of the Physical Society of Japan. Vol.71Suppl.. 335 (2002)
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[Publications] K.Ohishi, T.Muranaka, J.Akimitsu, A.Koda, W.Higemoto, R.Kadono: "Quasiparticle Excitations outside the Vortex Cores in MgB_2 Probed by Muon Spin Rotation"Journal of the Physical Society of Japan. Vol.72No.1. 29 (2003)
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[Publications] K.Ohishi, K.Kakua, J.Akimitsu, A.Koda, W.Higemoto, R.Kadono, J.E.Sonier, 他: "Anomalous quasiparticle excitations in Y(Ni_<1-x>Pt_x)_2B_2C"Physica. B326. 364 (2003)