Microscopic and systematic investigations for realization of ferromagnetic quantum critical point at zero field

零场铁磁量子临界点实现的微观系统研究

• 批准号: 21K03446
• 负责人: 小手川 恒
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03446/
• 关键词: 強磁性; 量子臨界点; CeRh6Ge4; CeZn; 空間反転対称性; スピン－軌道相互作用

量子臨界点は絶対零度における2次相転移点であり，非従来型超伝導の出現など興味深い現象が起こる舞台として広く研究されている。一般に圧力などのパラメータで相転移点を下降させることが出来れば，量子臨界点を誘起させることが出来る。しかし，秩序相が強磁性である多くの場合，いわゆる強磁性量子臨界点はゼロ磁場では実現しないと考えられてきた。今年度はCeZnの圧力下で出現する強磁性相の量子臨界点付近の詳細な相図を明らかにした。CeZnは常圧では反強磁性を示すが、約1 GPaで構造相転移を示し、磁気状態が強磁性へと変化する。このことは古くから知られていたが、本研究では更なる加圧により磁気秩序状態が消失する過程を新たに調べた。約1 GPaで12 K程度であったキュリー温度は加圧により減少し、約3 GPa程度で強磁性量子臨界点に到達するが、その直前で反強磁性と思われる別の相へ変化することが分かった。この相転移は3 K以下で起こるため、量子効果が寄与していることを伺わせ、強磁性量子臨界点の不安定性を裏付ける良い例になると思われる。また，フェリ磁性体Ce5Ru3Ga2の圧力印加実験を継続して行った。まず、常圧の250 K付近において構造相転移を示すことが分かった。圧力下において約0.4 GPaで磁気転移が消失することと共に、この構造相転移も抑制され、複雑な温度－圧力相図を示すことが明らかになった。NMR測定を行った結果、反強磁性的な磁気的相関が強い系であることが分かった。本系はキラル構造を取るため、空間反転対称性の欠如に起因した物理現象の発現も期待できる。ただし、大型の単結晶作製を何度が試みたが、現在のところ成功していいない。

Quantum critical point は absolutely zero seaborne に お け る planning two phase shift point で あ り, non 従 to super 伝 guide の appear な ど tumblers deep い phenomenon が up こ る stage と し て hiroo く research さ れ て い る. General に pressure な ど の パ ラ メ ー タ planning で phase shift points を drop さ せ る こ と が out れ ば, quantum critical point を induced さ せ る こ と が る. し か し, order phase が strong magnetic で あ る more く の occasions, い わ ゆ る strong magnetic quantum critical point は ゼ ロ magnetic で は be presently し な い と exam え ら れ て き た. This year, under the <s:1> pressure of <s:1> CeZn, a する strong magnetic phase was observed in で. The <s:1> quantum critical point is close to the detailed な phase diagram of を, ら に, に and た. CeZn は often 圧 で は against strong magnetic を shown す が, about 1 GPa で tectonic facies planning move を し, magnetic 気 state が strong magnetic へ と variations change す る. こ の こ と は ancient く か ら know ら れ て い た が, this study で は more な る plus 圧 に よ り magnetic 気 order status disappear が す る process を new た に adjustable べ た. About 1 GPa で degree of 12 K で あ っ た キ ュ リ ー temperature は 圧 に よ り reducing し, about 3 degree of GPa で arrive strong magnetic quantum critical point に す る が, そ の way で against strong magnetic と think わ れ る don't へ の phase - change す る こ と が points か っ た. Planning こ の phase shift は below 3 K で up こ る た め, quantum unseen fruit が send し て い る こ と を bar わ せ, strong magnetic quantum critical point の unrest in pay け を る い was good に な る と think わ れ る. Youdaoplaceholder0, フェリ magnetic body Ce5Ru3Ga2 <s:1> pressure Inca experiment を継続 て line った. Youdaoplaceholder0, under normal pressure of <s:1> 250 K, the nearly にお て て tectonic phase 転 shift を shows す す とが and とが respectively にお った. Under pressure に お い て around 0.4 GPa で magnetic 気 planning move が disappear す る こ と と に, こ の tectonic facies planning move も inhibit さ れ, complex 雑 な temperature - pressure phase 図 を shown す こ と が Ming ら か に な っ た. NMR determination of を row った results, the phase relationship of antistrong magnetism な magnetic gas, が strong を series である とが とが fractions った った. The <s:1> キラ を structure を of this department is るため, and the spatial anti転 symmetry <s:1> is lacking like に. The cause is that the <s:1> た physical phenomenon <e:1> occurs and is expected to で る る. た だ し, large の 単 crystallization cropping を how が try み た が, now の と こ ろ successful し て い い な い.

项目成果

CeCoSiの非磁性秩序相に対する核磁気共鳴法による研究

核磁共振法研究CeCoSi非磁性有序相

• 发表时间: 2022
• 作者: 石垣綾乃;小手川恒;藤秀樹;谷田博司;真砂全宏
• 通讯作者: 真砂全宏

単結晶CeCoSiの温度―圧力―磁場相図の作製

单晶CeCoSi温度-压力-磁场相图的制备

• 发表时间: 2021
• 作者: 石垣綾乃;小手川恒;藤秀樹;谷田博司
• 通讯作者: 谷田博司

Ce5Ru3Ga2の試料作製と圧力効果

Ce5Ru3Ga2样品制备和压力影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 土佐流司;小手川恒;菅原仁;櫻井敬博;太田仁;藤秀樹
• 通讯作者: 藤秀樹

圧力誘起超伝導体CrAsに対する75As-NMR

压力诱导超导体 CrAs 的 75As-NMR

• 发表时间: 2021
• 作者: 桑田祥希;小手川恒;松島恵;藤秀樹;兼吉潤;松岡英一;菅原仁
• 通讯作者: 菅原仁

CeCoSiの非磁性秩序相に対するNMR測定による研究

使用 NMR 测量研究 CeCoSi 的非磁性有序相

• 发表时间: 2022
• 作者: 石垣綾乃;小手川恒;藤秀樹;谷田博司;真砂全宏
• 通讯作者: 真砂全宏