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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

基本信息

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

项目摘要

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。

The quantum critical point is the absolute zero degree, and the second phase shift point is the point. The general pressure force is the same as the phase shift point, the pressure is falling, and the quantum critical point is causing the pressure to rise.しかし, order phase がstrong magnetic である多くの occasion, いわゆるstrong magnetic quantum critical point はゼロmagnetic field では実appear しないと卡えられてきた. This year, the strong magnetic phase that appeared under pressure in CeZn was close to the quantum critical point. CeZn has a constant pressure and antiferromagnetic properties, a structural phase shift of approximately 1 GPa, and a magnetic state of ferromagnetic properties.このことは古くから知られていたが, this study is updated なるadd pressure によりmagnetic 気 order state が disappear する process を新たに Adjust べた. Approximately 1 GPa and 12 K degree, the temperature and pressure are reduced, and the temperature is reduced by approximately 3 The degree of GPa is the quantum critical point of strong magnetism. It reaches the quantum critical point of strong magnetism.このphase転动は3ででこるため below K, quantum effect が发していることをserverわせ, strong magnetic quantum critical point のinstability をrifu ける好い examples になると思われる. The pressure of the magnetic material Ce5Ru3Ga2 is high.まず, often pressure 250 K pay near において structure phase change をshow すことが分かった. The pressure is about 0.4 GPa is a magnetic field that disappears and disappears, a structural phase change that suppresses it, and a temperature-pressure phase that changes the temperature and pressure that causes it to disappear. The result of NMR measurement is related to the strong anti-ferromagnetic magnetic field. This series is based on the structure of the system, the inverse symmetry of space, and the causes and expectations of physical phenomena.ただし, large-scale の単crystal production をHow to try みたが, now のところsuccess していいない.