重い電子系における価数揺動と量子臨界現象及び超伝導との関係に関する研究

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22540343
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 山岡 人志 独立行政法人理化学研究所, 石川X線干渉光学研究室, 専任研究員 (30239850)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Keywords: 強相関系 / 物性実験 / 放射線・X線・粒子線 / 量子ビーム / 量子臨界 / 超伝導 / 高圧 / 共鳴X線発光分光

Research Abstract

本年度は最終年度であり、これまで研究開発してきた高圧低温実験装置を使って、いくつかの量子臨界点をもつ価数揺動化合物に対する放射光実験を行った。
低温高圧実験は10数 GPaまでは問題なくできるようになった。低温でBe gasketの脆弱性が強くなるため、約15 K, 18 GPaまでが現在の到達点となっている。現在、さらに低温下での高圧実験ができるように改良を行っている。
CePd2Si2において19 K, 12 GPaまでの実験が行われた。Ce価数は、近藤効果が支配的な領域から価数揺動領域へ移行することが確認された。不純物アンダーソンモデルによる理論計算と比較され、理論と実験結果が良い一致を示した。一般に、Ce系、Yb系の量子臨界点においては、価数揺動が起きている系が多いことが確認された。
また、Yb系に対してSPring-8においてX線発光分光、HiSOR（広島大学放射光実験施設）において高分解能の光電子分光測定を行い、両方の結果から電子状態、特に、温度変化とFermi端付近の電子状態を明らかにすることができた。このように、光電子分光とX線発光分光の両方の手法により相補的に電子状態を調べているグループは世界でもほとんど例がない。Yb2Pd2Snに対しては、光電子分光と発光分光測定と行ない電子構造を明らかにした。また、低温高圧下での発光分光測定から、高圧下で起きる異常な振る舞いに関してあったふたつのシナリオのうち、ひとつを否定することができた。

Current Status of Research Progress

Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] The electronic structure and the valence state of Yb2Pd2Sn and YbPd2Sn studied by photoelectron and resonant x-ray emission spectroscopies (2012)
  • Author(s): H. Yamaoka, P. Thunstrom, I. Jarrige, K. Shimada, N. Tsujii, M. Arita, H. Iwasawa, H. Hayashi, J. Jiang, H. Namatame, M. Taniguchi, N. Hiraoka, H. Ishii and K.-D. Tsue
  • Journal Title: Physical Review B Volume: 86 Pages: 085137
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.86.085137
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ruby pressure scale in a low-temperature diamond anvil cell (2012)
  • Author(s): H. Yamaoka, Y. Zekko, I. Jarrige, J.-F. Lin, N. Hiraoka, H. Ishii, K.-D. Tsuei, and J. Mizuki,
  • Journal Title: Journal of Applied Physics Volume: 112 Pages: 124503
  • DOI: 10.1063/1.4769305
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electronic transitions in CePd2Si2 studied by resonant x-ray emission spectroscopy at high pressures and low temperatures (2012)
  • Author(s): H. Yamaoka,Y. Zekko, A. Kotani, I. Jarrige, N.Tsujii, J.-F. Lin, J. Mizuki, H.Abe, H. Kitazawa, N. Hiraoka, H. Ishii, and K.-D. Tsuei,
  • Journal Title: Physical Review B Volume: 86 Pages: 235131
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.86.235131
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Ce(Ru1-xFex)2Al10のX線非弾性散乱測定：Ce価数の組成・圧力依存性 (2013)
  • Author(s): 舌古裕美子, 山岡人志 、山本義哉 , Fabio Strigari, 西岡 孝, Jung-Fu Lin, 平岡 望, 石井啓文, Ku-Ding Tsuei, 水木純一郎
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス
  • Year and Date: 20130326-20130329
• [Presentation] CePd2Si2及びCeRh2Si2の共鳴X 線発光分光測定 (2013)
  • Author(s): 山岡人志, 舌古裕美子, 小谷章雄 , IgnaceJarrige , 辻井直人, Jung-Fu Lin , 水木純一郎, 阿部英樹、北澤英明、平岡 望, 石井啓文, Ku-DingTsuei
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス
  • Year and Date: 20130326-20130329
• [Presentation] 圧低温下共鳴X線非弾性散乱実験～高圧低温下でのルビー圧力スケール (2013)
  • Author(s): 舌古裕美子、山岡人志、Ignace Jarrige、J. F. Lin、平岡望、石井啓文、K.-D. Tsuei、水木純一郎
  • Organizer: 第26回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 20130112-20130114
• [Presentation] Yb2Pd2Sn及びYbPd2Snの高分解能光電子・発光分光測定 (2012)
  • Author(s): 山岡人志, ,Patrik Thunstrom, 辻井直人, Ignace Jarrige, 島田賢也,有田将司, 岩澤英明, 林 博和, 姜 健, 生天目博文, 谷口雅樹, 平岡 望, 石井啓文, Ku-Ding Tsuei, M. Giovannini, E. Bauer
  • Organizer: 日本物理学会2012年秋期大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
  • Year and Date: 20120918-20120921