極限環境下で実現する強磁性量子臨界点近傍の微視的測定と新物質開発

铁磁量子临界点附近的显微测量及极端环境下新材料的开发

• 批准号: 19J00336
• 负责人: 真砂 全宏
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Shimane University (2020)Kobe University (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J00336/
• 关键词: 強磁性量子臨界; 多極子秩序; 核磁気共鳴; 高圧実験

研究実施計画の通り反強磁性体CeCoSiの核磁気共鳴測定を行った．本物質では反強磁性転移よりも高温側に別の秩序相が存在することが指摘されているが，その秩序変数は不明であった．そこで本研究ではこの相の起源を明らかにすることを目的とした．本測定の結果，この相は格子変形を伴わない電気四極子相である可能性が高いことが分かった．正方晶のCe系化合物でこの秩序を示す例はまれであり，その発現には局所的に反転対称性がない特殊な結晶構造が関係している可能性がある．結晶構造と多極子相の関連を解明するうえで本研究の成果は意義深い．また，この相は，URu2Si2で見られる隠れた秩序相と類似しており，その起源の解明という点からも，CeCoSiでの発見は意義がある．一方，磁場角度を制御して測定されたCeCoSiのスペクトルは，この相では異常なスペクトルの分裂を示すことが明らかとなった．これは磁場中では上記の電気四極子相が異なる状態にあることを示唆する．この効果もCeCoSiの特殊な結晶構造に起因する現象である可能性があり，上記の測定に加え，研究目的に関連して反強磁性量子臨界候補物質の探索も行った．鉄系の反強磁性体Zr4Fe4Si7及び関連物質であるNb4Fe4Si7の単結晶試料の作製に成功し，約4 GPaまでの高圧下の電気抵抗測定を行った．その結果，Zr4Fe4Si7の反強磁性相は加圧につれて抑制されるものの，量子臨界点は4 GPaを超えることが明らかとなった．また，Nb4Fe4Si7について本研究で初めて低温の物性測定ならびに核磁気共鳴測定を行った結果，この物質がより磁気的な量子臨界点に近い可能性があることが分かった．ただし磁気秩序の詳細は未解明であり，試料の質の改善が課題である．ウラン系の強磁性臨界候補物質の合成については，出張が困難な社会情勢であったため，本年度は実施しなかった．

The NMR measurement of antiferromagnetic CeCoSi was carried out. This substance is antiferromagnetic and has a high temperature side. The order of the phase is unknown. The origin of this study is clear. As a result of this measurement, the probability of the phase inversion lattice is high. The order of Ce series compounds with tetragonal crystals is shown in this paper. The occurrence of Ce series compounds with tetragonal crystals is related to the structure of Ce series compounds. The results of this study are of great significance.また，この相は，URu2Si2で见られる隠れた秩序相と类似しており，その起源の解明という点からも，CeCoSiでの発见は意义がある. The angle of magnetic field is controlled by CeCoSi, and the phase is abnormal. In the magnetic field, the quadrupole phase difference is recorded. The possibility of the phenomenon caused by the special crystal structure of CeCoSi is discussed. The purpose of this study is to explore the candidate antiferromagnetic quantum critical material. The preparation of single crystal samples of iron-based antiferromagnetic Zr4Fe4Si7 and related substances Nb4Fe4Si7 was successfully carried out. The electrical resistance at high pressure of about 4 GPa was measured. As a result, the antiferromagnetic phase of Zr4Fe4Si7 is suppressed by increasing the pressure, and the quantum critical point is 4 GPa. Nb4Fe4Si7 is the first material to be measured at low temperature and the result of NMR is that the quantum critical point of the magnetic field of the material is close to the possibility. Details of the magnetic field order are not explained, and the quality of the sample is improved. The synthesis of ferromagnetic critical candidate substances in the system is difficult, and the social situation is difficult.

项目成果

反強磁性体Ce3TiSb5のNMRによる研究

反铁磁体Ce3TiSb5的NMR研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Kotegawa Hisashi;Matsuoka Eiichi;Uga Toshiaki;Takemura Masaki;Manago Masahiro;Chikuchi Noriyasu;Sugawara Hitoshi;Tou Hideki;Harima Hisatomo;真砂全宏
• 通讯作者: 真砂全宏

NMRによるCeCoSiの特異な非磁性相の研究

核磁共振研究CeCoSi独特非磁性相

• 发表时间: 2020
• 作者: Kotegawa Hisashi;Matsuoka Eiichi;Uga Toshiaki;Takemura Masaki;Manago Masahiro;Chikuchi Noriyasu;Sugawara Hitoshi;Tou Hideki;Harima Hisatomo;真砂全宏;真砂全宏;真砂全宏;真砂全宏
• 通讯作者: 真砂全宏

Superconductivity at the Pressure-Induced Ferromagnetic Critical Region in UCoGe

UCoGe 中压力感应铁磁临界区的超导性

• DOI: 10.7566/jpsj.88.113704
• 发表时间: 2019
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: Manago Masahiro;Kitagawa Shunsaku;Ishida Kenji;Deguchi Kazuhiko;Sato Noriaki K.;Yamamura Tomoo
• 通讯作者: Yamamura Tomoo

NMR evidence of a non-magnetic phase transition in CeCoSi

CeCoSi 中非磁性相变的 NMR 证据

• 发表时间: 2020
• 作者: Kotegawa Hisashi;Matsuoka Eiichi;Uga Toshiaki;Takemura Masaki;Manago Masahiro;Chikuchi Noriyasu;Sugawara Hitoshi;Tou Hideki;Harima Hisatomo;真砂全宏;真砂全宏;真砂全宏;真砂全宏;真砂全宏
• 通讯作者: 真砂全宏

超伝導UCoGe の圧力下NQR

超导 UCoGe 压力下的 NQR

• 发表时间: 2019
• 作者: Koyano Y.;Kitahata H.;Mikhailov A. S.;Akiyoshi Tsuchiya;真砂全宏
• 通讯作者: 真砂全宏