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遷移金属硫化物における電子相転移の臨界現象

过渡金属硫化物中电子相变的临界现象

基本信息

批准号：
18043009
负责人：
高木英典
金额：
$ 3.97万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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

本研究課題では、モット転移の系の典型例であるNiS_2パイライトに着目し、圧力誘起モット転移の臨界指数およびユニバーサリティクラスの決定を目指す。これを通じてモット転移系の臨界挙動の一般化に貢献すると同時に、パイライト型硫化物の特性を生かして、臨界挙動に対する乱れの効果、幾何学的フラストレーションの効果の検証を行う。同時に、上記実験の延長線上で、圧力相図上に隣接する反強磁性金属-常磁性金属転移に伴う磁気的量子臨界点の超伝導探索、非フェルミ液体状態の探索を行う。第二年度は、これまでに育成したクリーンなNiS_2および化学置換によって乱れを導入したNiS_<1.7>Se_<0.3>の単結晶において、改良型ブリッジマン型高圧セルと希釈冷凍機による測定を進め、電気抵抗率から温度-圧力相図をまとめた。約7GPaの静水圧によりNiS_2の磁気的量子臨界点に達し、0.5μΩcmもの低い残留抵抗率を示す極めてクリーンな金属相が実現できた。クリーンな系が示した臨界現象は、乱れた系である固溶体NiS_<2-x>Se_xが示す臨界現象と全く異なり、乱れが量子臨界現象に極めて深刻な効果を与えることが明らかになった。乱れた系は、電気抵抗率のT^<3/2>のべきで特徴づけられる非フェルミ液体挙動が量子臨界点近傍のみに現れ、臨界点から離れるに従ってV字状にフェルミ液体が復活する、教科書的な挙動を示した。一方で、クリーンな系では、実験上限である9GPaまで、常磁性状態であるにも関わらず、T^<3/2>の非フェルミ液体がしつこく存続した。量子臨界点のみでなく、モット臨界点も乱れが重要な役割を果たすことが明らかになった。クリーンな系におけるモット臨界点は(P_c,T_c)=(3.5GPa,220K)であった。臨界指数は平均場理論による予想と一致した。乱れを導入すると臨界温度は低温へシフトし、クロスオーバー領域が支配的となった。

This study is aimed at determining the critical index of NiS_2-induced migration, which is a typical example of NiS_2-induced migration. The generalized contribution to the critical motion of the transition system is discussed in detail below. At the same time, it is noted that the quantum critical point of magnetic transition between antiferromagnetic metals and nonmagnetic metals and the exploration of non-ferromagnetic liquid state are carried out on the terminal board and pressure phase. In the second year, NiS_2 and NiS_2 were introduced into the system, and NiS_2 and NiS<1.7>_2 were introduced into the system<0.3>. The quantum critical point of NiS_2 under hydrostatic pressure of about 7GPa is up to 0.5μΩcm, and the low residual resistivity of NiS_2 shows that the metal phase is formed. NiS_ Se_x solid solution shows critical phenomenon<2-x>, quantum critical phenomenon, and quantum critical phenomenon. The characteristics of T^<3/2> and T ^<3/2> of electrical resistivity are shown in textbooks. A side, a side. Quantum critical points are important because they are important. The critical point is (P_c,T_c)=(3.5GPa, 220K). Critical exponent mean field theory The critical temperature of the system is low, and the critical temperature of the system is low.