強相関伝導系ウラン化合物の極低温領域におけるフェルミ面の研究

强相关导电铀化合物低温区费米面的研究

• 批准号: 10740158
• 负责人: 木村 憲彰
• 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 Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10740158/
• 关键词: 強相関伝導系; 重い電子系; フェルミ面; ドハースファンアルフェン効果; 横磁気抵抗; UPt_3; メタ磁性; 異方的超伝導; 極低温; ドハース・ファンアルフェン効果; 磁気抵抗; ウラン化合物

本研究の第1の目的は強相関伝導性ウラン化合物のフェルミ面を明らかにすることであった。特に、重い電子状態を示し、異方的超伝導、メタ磁性を示すUPt_3などの典型物質について詳しく研究することによって、より深い理解を得ることを目標とした。本補助金によって開発を行った、極低温磁気抵抗装置により、0.04Kでの横磁気抵抗の測定が可能となり、UPt_3のフェルミ面のトポロジカルな性質が明らかとなった。また、ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果の実験からは、全角度領域でdHvA信号を検出することに成功し、いままで確定的でなかった主要フェルミ面が完全に明らかとなった。本研究で示された結果は、光電子分光の結果とも一致し、以上の実験結果とバンド計算との比較により、UPt_3の5f電子は遍歴電子としてフェルミ面を形成していることが明らかとなった。すなわち、重い電子状態を形成する基底状態は、Ce化合物と同様に理解することができることを示唆する結果となった。さらに、本研究では当初の目的を一歩進め、UPt_3のメタ磁性近傍におけるフェルミ面の変化について詳細な研究を行った。その結果、フェルミ面の極値断面積に比例するdHvA周波数とサイクロトロン有効質量がメタ磁性転移磁場近傍で急激に変化することを明らかにした。この結果は、解析が極めて困難であるため、いまだ十分な知見が得られたとは言いがたいが、強相関伝導系の特徴的な減少であることから、今後の発展的な研究が望まれる。以上の研究は、1999年8月に開催された、Strongly Correlated Electron Systems国際会議において招待講演で発表され、世界的にも高い評価を得た。

The first objective of this study is to clarify the relationship between the strong conductivity of the compounds and their molecular structure. Special, heavy electronic state, different superconductivity, magnetic properties, typical materials, detailed research, deep understanding, etc. This grant is available for the development of ultra-low temperature magnetic resistance devices and the measurement of transverse magnetic resistance at 0.04K. DHvA signal is detected successfully in all angle fields and is determined to be completely transparent in all major fields. The results of this study are consistent with those of photoelectron spectroscopy, and the results of this study are consistent with those of photoelectron spectroscopy. The formation of the base state of Ce and Ce compounds In addition, this study is a step forward to the original goal, UPt_3 and magnetic proximity. The results show that the ratio of the polar cross-sectional area of the magnetic field to the frequency of the magnetic field is dHvA. The results show that the analysis is extremely difficult and the characteristics of strong correlation systems are reduced. Future research is expected. The above research was launched in August 1999, and the International Conference on Strongly Related Electron Systems was held in Beijing.

项目成果

N.Kimura et al.: "Observation of a Main Fermi Surface in UPt_3 Studied by de Haas-van Alphen Effect" to be published in Jpn.J.Appl.Phys.Suppl.(1999)

N.Kimura 等人：“Observation of a Main Fermi Surface in UPt_3 Studied by de Haas-van Alphen Effect” 即将发表于 Jpn.J.Appl.Phys.Suppl.(1999)

N.Tateiwa, et al.: "Transport, Thermal and Magnetic Properties of the New Ternary Compound U_3Pd_<20>Si_6 : Possibility of a New Localized 5f Electron System"Journal of Physical Society of Japan. (印刷中).

N.Tateiwa等人：“新型三元化合物U_3Pd_20Si_6的传输、热和磁性能：新型局域5f电子系统的可能性”日本物理学会杂志（正在出版）。

N.Metoki, et al.: "Neutron Scattering Studies on Heavy Fermion Superconductors"Physica B. (印刷中).

N. Metoki 等人：“重费米子超导体的中子散射研究”Physica B.（出版中）。

M.Nakayama, et al.: "Crystal Field Effects in R_3Pd_<20>Ge_6 (R=Pr and Nd)"Physica B. (印刷中).

M. Nakayama等人：“R_3Pd_ 20 Ge_6 (R=Pr和Nd)中的晶体场效应”Physica B.（出版中）。

H.Tou et al.: "Nonunitary Spin-triplet Superconductor in UPt_3 : Evidence from ^<195>Pt Knigth Shift Study" Phys.Rev.Lett.80. 3129-3132 (1998)

H.Tou 等人：“UPt_3 中的非酉自旋三重态超导体：来自^<195>Pt Knigth Shift 研究的证据”Phys.Rev.Lett.80。