クラスター拡張多極子秩序の微視的検証と開拓

簇扩展多极排序的微观验证与发展

• 批准号: 20K03845
• 负责人: 神戸 振作
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03845/
• 关键词: 隠れた秩序; 重い電子系; NQR; NMR; 多極子秩序; 拡張多極子; μSR

拡張多極子秩序は多原子や多軌道で構成される新しいタイプの電子系秩序である。拡張多極子秩序が実証されれば、多極子秩序の探索領域と多様な磁気秩序の可能性が飛躍的に広がり、電子物性研究に新たな領域が開かれる。拡張多極子秩序状態は強相関系特有の新しい状態であり、巨大異常ホール効果発現の指標にもなると期待され、スピントロニクス等への応用でも注目されている。拡張多極子秩序では非局所的な秩序が現れているため、磁性イオン自身の局所的情報だけではその秩序を検証できない。強相関 5f 電子系では、電子相関、スピン軌道相互作用、局在/遍歴競合が複合してもたらす多様な新奇電子状態を示す化合物が次々と発見されている。これらの新奇状態の解明は新しい物理の創出に繋がるため、大きな注目を集めている。そのなかでも URu2Si2 は特異な例である。この化合物は、異方的超伝導体であると同時に17Kで或る秩序相に相転移する。しかし、多くの測定手法を用いた膨大な実験的研究にもかかわらず、未だにこの秩序相 の秩序パラメーターが決定できず、”隠れた秩序 ”と呼ばれている。その解明のためには新しい物理モデルが不可欠であり、凝縮系物理学の重要課題のなかでも最も挑戦的なものとなっている。しかし、その同定は二十年来なされておらず、固体物理学の難問になっている。そこで今年度は一軸圧をかけて対称性を低下させて、それによってあらわれるより低次の多極子秩序を同定することにより、元の隠れた秩序状態を同定することを試みた。具体的には圧力セルを用いて、純良のURu2Si2単結晶試料で[100]方向に一軸圧をかけて、RuサイトのNQR測定をゼロ磁場で行なった。隠れた秩序転移温度が一軸圧下で上昇することを見出した。また内部磁場は生じないことも明らかにした。これにより隠れた秩序状態の空間群は絞られることが明らかになった。

扩展的多极阶是由多原子和多重次要的一种新型电子系统阶。如果证明了扩展的多极顺序，则多极订单的搜索域，不同磁性顺序的可能性将大大扩展，从而为电子物理性质研究开放了新的领域。扩展的多极有序状态是强大相关系统独有的新状态，预计将是出现巨大异常霍尔效应的指标，并且在应用于纺纱和其他应用时也引起了人们的注意。由于非局部顺序出现在扩展的多极顺序中，因此不能仅使用磁离子本身的局部信息来验证该顺序。已经发现了强烈相关的5F电子系统，该系统接一个地，表明了各种新型电子状态，这些态是由电子相关性，自旋轨道相互作用以及定位/本地竞争的组合而产生的。这些新颖状态的阐明引起了很多关注，因为它导致了新物理学的创造。其中，uru2si2是一个独特的例子。该化合物是一种各向异性的超导体，同时在17K处进行相变为特定有序相。但是，尽管使用了许多测量方法进行了大量的实验研究，但该顺序阶段的顺序参数尚未确定，它被称为“隐藏顺序”。新的物理模型对于阐明这一点至关重要，使其成为凝结物理学的关键问题中最具挑战性的。但是，它的识别尚未在20年内进行，并且已成为固态物理学的挑战。因此，今年我们试图通过施加单轴压力来减少对称性并确定出现的低阶多极订单来识别原始的隐藏订单状态。具体而言，使用压力池，在纯粹的URU2SI2单晶样品上沿[100]方向施加单轴压力，并使用零磁场对RU位点进行NQR测量。发现隐藏的顺序过渡温度在单轴压力下升高。它还显示没有产生内部磁场。这表明，隐藏有序状态的空间组被缩小。

项目成果

Nested antiferromagnetic spin fluctuations and non-Fermi-liquid behavior in electron-doped CeCoNiIn5

电子掺杂中的嵌套反铁磁自旋涨落和非费米液体行为：CeCoNiIn5

• 发表时间: 2023
• 期刊: physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: H. Sakai ; Y. Tokunaga ; S. Kambe ; J.-X. Zhu ; F. Ronning ; J. D. Thompson ; H. Kotegawa ; H. Tou ;K. Suzuki ; Y. Oshima ; M. Yokoyama
• 通讯作者: M. Yokoyama

Charles University(チェコ)

查理大学（捷克）

URu2Si2の一軸圧下NQR

URu2Si2单轴减速NQR

• 发表时间: 2022
• 作者: 神戸振作;酒井宏典;徳永陽;芳賀芳範
• 通讯作者: 芳賀芳範

CEA/Grenoble(フランス)

CEA/格勒诺布尔（法国）

Ferromagnetic Crossover within the Ferromagnetic Order of U7Te12

U7Te12 铁磁序内的铁磁交叉

• DOI: 10.7566/jpsj.92.034704
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: Petr Opletal ; Hironori Sakai ; Yoshinori Haga ; Yoshifumi Tokiwa ; Etsuji Yamamoto ; Shinsaku Kambe ;Yo Tokunaga
• 通讯作者: Yo Tokunaga