高圧、極低温、高磁場下における強相関電子系のミュオンを用いた微視的物性研究

本年度は昨年度に引続き極低温下でのミュオンを用いた物性実験(μSR実験)を行うとともに高圧下におけるμSR実験の開発的研究を実施した。高圧装置は圧力に耐え得る強度を確保するために、厚い壁を有する。しかしこの条件は素粒子ミュオンを外から打ち込むμSR実験に困難を生じ、従来ほとんど行われていなかった。今回我々は低温、高圧、強磁場の条件下でのμSR実験を目標として装置建設および実験を実施した。特に本年度はTRIUMF研究所の直流状ミュオンビームに適した高圧容器及び小型ミュオンカウンターを組み込んだ冷却器の開発を行い、低温、高圧下での零磁場ミュオン緩和測定法による物性研究を行うことに成功した。試料は埼玉大学で作製された重い電子系物質CeRh_2Si_2の高品質単結晶を用い、低温、高圧下での零磁場ミュオン緩和測定法による磁性に圧力が及ぼす効果についての研究を行った。その結果反強磁性転移点に圧力効果が見られるにも関わらずミュオン位置での局所的磁場の大きさに圧力依存性がないことを見出した。極低温下のμSR実験としては、重い電子系超伝導体CeIrIn_5の研究を行った。装置の改造により試料の結晶方向依存性を測ることが可能となり、磁場侵入長の温度依存性を異方性も含めて求めた。その結果磁場侵入長が等方的であることとともに低温まで温度依存性があることを見出しており、超伝導ギャップが異方的であることを示唆する結果を得た。

本年度は昨年度に引続き極低温下でのミュオンを用いた物性実験(μSR実験)を行うとともに高圧下におけるμSR実験の開発的研究を実施した。高圧装置は圧力に耐え得る強度を確保するために、厚い壁を有する。しかしこの条件は素粒子ミュオンを外から打ち込むμSR実験に困難を生じ、従来ほとんど行われていなかった。今回我々は低温、高圧、強磁場の条件下でのμSR実験を目標として装置建設および実験を実施した。特に本年度はTRIUMF研究所の直流状ミュオンビームに適した高圧容器及び小型ミュオンカウンターを組み込んだ冷却器の開発を行い、低温、高圧下での零磁場ミュオン緩和測定法による物性研究を行うことに成功した。試料は埼玉大学で作製された重い電子系物質CeRh_2Si_2の高品質単結晶を用い、低温、高圧下での零磁場ミュオン緩和測定法による磁性に圧力が及ぼす効果についての研究を行った。その結果反強磁性転移点に圧力効果が見られるにも関わらずミュオン位置での局所的磁場の大きさに圧力依存性がないことを見出した。極低温下のμSR実験としては、重い電子系超伝導体CeIrIn_5の研究を行った。装置の改造により試料の結晶方向依存性を測ることが可能となり、磁場侵入長の温度依存性を異方性も含めて求めた。その結果磁場侵入長が等方的であることとともに低温まで温度依存性があることを見出しており、超伝導ギャップが異方的であることを示唆する結果を得た。