High quality single crystal growth and Fermiology in f-electron systems without inversion symmetry

无反演对称性的 f 电子系统中的高质量单晶生长和费米学

• 批准号: 18F18017
• 负责人: 青木 大
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18017/
• 关键词: ウラン化合物; 空間反転対称性の破れ; 単結晶; フェルミ面; 空間反転対称性; スピン軌道相互作用; 単結晶育成

本研究の目的はウラン・希土類化合物において空間反転対称性の破れた構造を持つ物質に焦点を絞り、さまざまな手法を用いて純良単結晶を育成し、基礎物性測定およびドハース・ファンアルフェン効果測定を通じて電気的・磁気的性質、およびフェルミ面を明らかにすることである。これにより、空間反転対称性の破れによる新奇物性開拓とその発現機構の解明を目指すものである。本年度は、特にURhSnに焦点を絞り研究を進めた。URhSnはZrNiAl型の六方晶の結晶構造を持ち、空間反転対称性が破れている。U原子に着目すると擬カゴメ構造を取っており、磁気的なフラストレーションが期待される。チョクラルスキー法により単結晶を育成しアニールすることによって純良単結晶を得ることに成功した。２段の磁気転移が54Kと17Kにあり、高圧下の電気抵抗測定を行った。その結果、高温側の転移温度は圧力ととともに単調に減少し、8GPa近傍でゼロになることがわかった。一方、強磁性的な振る舞いを示す低温側の転移は、圧力によって一度上昇したのち、さらに圧力を加えると、やはり8GPa近傍でゼロに向かうことがわかった。これらの振る舞いから、空間反転対称性の破れによる磁気的なフラストレーションが効いていること。なんらかの多極子相互作用が効いていることがわかった。現在、実験の詳細な結果を論文としてまとめているところである。さらにLa化合物において、空間反転対称性の破れた系の超伝導の性質を電気抵抗、比熱測定から明らかにした。またUNi4P2の単結晶育成に初めて成功し、その磁気的性質を異方性もふくめて詳細に調べた。

The purpose of this study is to use the いてJunliang 単Crystallization method of rare earth compounds and the spatial inverse symmetry of the space to break the structure and hold the material as the focus of the research. Ingredients and basic physical properties measurement The properties of electricity and magnetism, and the properties of electricity and magnetism.これにより、Spatial inverse symmetry のれによるDevelopment of new physical properties and とその発appearance mechanism の解明すものである. This year's special focus is on URhSn research. The hexagonal crystal structure of URhSn and ZrNiAl type is maintained, and the spatial inverse symmetry is broken. U atom's するとanalog カゴメstructure をtake っており, magnetic なフラストレーションがawait される.チョクラルスキー法により単 Crystallization しアニールすることによってJunliang 単 Crystallization ることに Success した. The 2-stage magnetic resistance measurement is carried out at 54K and 17K, and the electric resistance measurement under high pressure is carried out. As a result, the temperature of the high-temperature side has been reduced, and the pressure has been reduced by 8GPa. On the one hand, the strong magnetism of the vibration wave shows the movement of the low temperature side, and the pressure rises once.ち, さらに姧力を加えると, やはり8GPa close to でゼロに向かうことがわかった. The これらの动动いから, the spatial inverse symmetry of the のれによるMagnetic 気, the なフラストレーションがeffect いていること.なんらかのmultipole interactionがeffectいていることがわかった. Now, the details of the results of the paper are as follows.さらにLa compound において, spatial inverse symmetry, broken れた system, super conductive properties, electric resistance, specific heat measurement から明らかにした. The crystallization of UNi4P2 was successfully completed, and the properties of magnetism were anisotropic and the details were adjusted.

项目成果

Single Crystal Growth and Anisotropy of the Upper Critical Field of CeIr3

CeIr3单晶生长及上临界场的各向异性

• DOI: 10.7566/jpscp.29.011007
• 发表时间: 2020
• 期刊: JPS Conference Proceedings
• 作者: Sato Yoshiki J.;Shimizu Yusei;Honda Fuminori;Nakamura Ai;Homma Yoshiya;Maurya Arvind;Li Dexin;Aoki Dai
• 通讯作者: Aoki Dai

TIFR(インド)

TIFR（印度）

Magnetic and Electronic Properties of the Ternary Compound U2T3Si5 (T = Rh, Ir)

三元化合物 U2T3Si5 (T = Rh, Ir) 的磁电性质

• DOI: 10.7566/jpscp.29.013002
• 发表时间: 2020
• 期刊: JPS Conference Proceedings
• 作者: Honda Fuminori;Kawamura Naomi;Li Dexin;Hirose Yusuke;Homma Yoshiya;Nakamura Ai;Shimizu Yusei;Maurya Arvind;Sato Yoshiki J.;Aoki Dai
• 通讯作者: Aoki Dai

Magnetic and electrical properties of the ternary compound U2Ir3Si5 with one-dimensional uranium zigzag chains

• DOI: 10.1103/physrevb.99.054408
• 发表时间: 2019-02
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Dexin Li;F. Honda;A. Miyake;Y. Homma;Y. Haga;A. Nakamura;Y. Shimizu;A. Maurya;Yoshi-ichi Sato;M. Tokunaga;D. Aoki

Magnetic Properties of Heavy Fermion Compound Ce5Si4 with Chiral Structure

手性结构重费米子化合物Ce5Si4的磁性能

• DOI: 10.7566/jpsj.87.074701
• 发表时间: 2018
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: Sato Yoshiki J.;Shimizu Yusei;Nakamura Ai;Homma Yoshiya;Li Dexin;Maurya Arvind;Honda Fuminori;Aoki Dai
• 通讯作者: Aoki Dai