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重い電子の二次元閉じ込め

重电子的二维约束

基本信息

批准号：
18654062
负责人：
芝内孝禎
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究め目的は、分子線エピタキシー法(MBE)による重い電子系Ce化合物の薄膜化技術を完成させ、用いた同じ結晶構造を持ちながら重い電子を持たない通常金属であるLa系化合物との積層構造を作製し、重い電子を擬2次元的に閉じ込めた系を人工的に作り出すこと、およびこのような系での物性測定により、低次元強相関電子系の理解へとつなげていくことである。本研究の成果としては、まず、薄膜成長装置であるMBEシステムを用い、CeCoIn5超伝導体のc軸配向薄膜の作製に成功し、2Kにおいて超伝導転移を確認した。抵抗率の温度依存性および上部臨界磁場の温度依存性はバルク単結晶のものとほぼ一致している。次に、反強磁性重い電子系であるCeIn3薄膜の成長を行い、反射電子線高速回折(RHEED)にストリークがみられるエピタキシャル成長に成功した。X線回折による逆格子マッピング測定を行い、CeIn3薄膜が基板面方向にも良く配向した単結晶状の薄膜であることを確認した。電気抵抗率測定の結果はバルク単結晶の結果をほぼ再現し、10Kに反強磁性転移を確認した。さらに、通常金属LaIn3についてもエピタキシャル成長に成功し、これらを組み合わせてCeIn3とLaIn3の積層構造をもつエピタキシャル人工超格子の作製に成功した。電気抵抗測定の結果から、CeIn3層の厚みを少なくするにつれて反強磁性温度が低下していくことが明らかになり、2次元化による反強磁性転移の抑制に世界で初めて成功した。以上により、重い電子系を2次元に閉じ込めることにより、反強磁性が抑えられ、量子臨界点へ近づけることができることを実験的に示すことができた。

The purpose of this study is to complete the thin film technology of Ce compounds with heavy electrons, and to determine the physical properties of Ce compounds with heavy electrons. Understanding of Low-Dimensional Strongly Correlated Electron Systems The results of this research are as follows: 1. The fabrication of c-axis aligned CeCoIn5 superconductors by using MBE system and thin film growth device is successful, and the superconductivity of CeCoIn5 superconductors is confirmed at 2K. The temperature dependence of resistivity and the temperature dependence of upper critical magnetic field are consistent. Second, the antiferromagnetic heavy electron system, CeIn3 thin film growth process, reflection electron line high speed back reflection (RHEED), the growth process is successful X-ray reflection of CeIn3 thin films in the direction of the substrate The results of electrical resistivity measurement are reproduced in a single crystal and the antiferromagnetic shift at 10K is confirmed. In addition, the metal LaIn3 layer structure is successfully fabricated. The results of electrical resistance measurement show that the thickness of CeIn3 layers is reduced, and the antiferromagnetic temperature is reduced. The antiferromagnetic shift is suppressed by the quadratic transformation. The above two dimensional electron systems are closed, antiferromagnetic and quantum critical point.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

2次元heavy fermion:分子線エピタクシー法によるf電子系人工超格子の作製と評価

二维重费米子：分子束外延法制备和评价f电子人工超晶格

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
宍戸寛明;加藤智成;井崎学;芝内孝禎;松田祐司;寺嶋孝仁
通讯作者：
寺嶋孝仁

Thermal Conductivity Evidence for a dx2-y2 Pairing Symmetry for the Heavy-Fermion CeIrIn5 Superconductor

重费米子 CeIrIn5 超导体 dx2-y2 配对对称性的热导率证据

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Phys. Rev. Lett. 100(掲載予定)
影响因子：
0
作者：
Y. Kasahara;T. Iwasawa;Y. Shimizu;H. Shishido;T. Shibauchi;I. Vekhter;and Y. Matsuda
通讯作者：
and Y. Matsuda

Superconducting Thin Films of Heavy Fermion Compound CeCoIn5 Prepared by Molecular Beam Epitaxy

分子束外延制备重费米子化合物CeCoIn5超导薄膜