高圧下での重い電子系のドハース・ファンアルフェン効果の研究

高压重电子系统德哈斯-范阿尔芬效应研究

• 批准号: 04J07962
• 负责人: 宍戸 寛明
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J07962/
• 关键词: 重い電子系; CeRhIn_5; 磁性; 超伝導; 高圧; CeCoIn_5

Ce原子は4f軌道に電子を1個もち,局在した4f電子がCe化合物の磁性を担っている.4f電子間には伝導電子を媒介としたRKKY相互作用が働いており,磁気モーメントをそろえ磁気秩序状態を安定化させる.一方で,伝導電子と4f電子が混成し,磁気モーメントを消失させる近藤効果も同時に働いている.RKKY相互作用と近藤効果は互いに競合している.RKKY相互作用と近藤効果が拮抗し磁気秩序温度がOKになる点を量子臨界点と呼ぶ.量子臨界点近傍では大きな有効質量をともなう異方的超伝導が発現する場合がある。CeCoIn_5は量子臨界点近傍の物質で,重い電子系超伝導体であり常圧で超伝導転移温度T_<sc>=2.3Kである.これに対して同じ結晶構造をもつCeRhIn_5は常圧では反強磁性体であるが圧力下で反強磁性が消失し超伝導を示すことが報告されている.この圧力誘起超伝導体CeRhIn_5の圧力下でのフェルミ面の性質の変化を調べるため,圧力下ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果の測定を行った.フェルミ面は超伝導が現れ始めるP^*=1.6GPa以上でも変化せず,4f電子を持たないLaRhIn_5のフェルミ面と同じであった.しかし,サイクロトロン質量は急激に上昇し始める.ところが,超伝導転移温度が最大値をとる圧力P_c=2.4GPaを境として,そのフェルミ面はLaRhIn_5と同じフェルミ面から4f電子が遍歴状態をとるCeCoIn_5と同じフェルミ面に急激に変化することを実験的に発見した.サイクロトロン質量もP_cで最大値をとりβ_2ブランチで60m_0にも達する.それより高圧すなわち量子臨界点を超えるとサイクロトロン質量は緩やかに減少する.これはCeCoIn_5のサイクロトロン質量が加圧とともに緩やかに減少する実験結果に一致する.以上のことから,臨界圧力P_cが量子臨界点となっており,P_cを境にしてCeRhIn_5の4f電子は局在から遍歴へと変貌すると結論した.

Ce atom 4f orbitals electron to electron, position 4f electron to Ce compound magnetism, position 4f electron to Ce compound magnetism. In one case, the conduction electron and 4f electron are mixed, and the magnetic field is eliminated.RKKY interaction and Kondo effect are mutually overlapped. RKKY interaction Kondo effect is antagonistic to the magnetic field order temperature. The quantum critical point is close to the mass of the quantum critical point. The quantum critical point is close to the mass of the quantum critical point. CeCoIn_5 is a substance near the quantum critical point, and its heavy electron system is a superconducting conductor<sc>. The antiferromagnetism of CeRhIn_5 disappears under normal pressure. The properties of CeRhIn_5 induced by pressure were measured under different pressures. P^*=1.6GPa and above, 4f electrons, LaRhIn_5,4f electrons,4f electrons, 4f electrons. Quality is rising rapidly. The maximum temperature of the superconductivity shift is P_c= 2.4 GPa. The maximum temperature of the superconductivity shift is P_c= 2.4 GPa. The maximum value of P_c is 60m_0 and β_2 is 60m_0. High pressure quantum critical point. Low pressure quantum critical point. The quality of CeIn_5 was increased and decreased. The critical pressure P_c and the quantum critical point P_c are discussed in this paper.

项目成果

de Haas van Alphen effect of CeRhIn_5 and CeCoIn_5 under pressure

CeRhIn_5 和 CeCoIn_5 在压力下的德哈斯范阿尔芬效应

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276
• 作者: 増本康平;山田冨美雄;Hiroaki Shishido et al.;Hiroaki Shishido et al.;Hiroaki Shishido et al.
• 通讯作者: Hiroaki Shishido et al.

A drastic change of the fermi surface at a critical pressure in CeRhIn5:: dHvA study under pressure

• DOI: 10.1143/jpsj.74.1103
• 发表时间: 2005-04-01
• 期刊: JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 1.7
• 作者: Shishido, H;Settai, R;Onuki, Y
• 通讯作者: Onuki, Y

Electrical, Thermal and Magnetic Properties of CeNiIn4

CeNiIn4 的电学、热学和磁学性质

• DOI: 10.1143/jpsj.73.664
• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: H. Shishido;Noriko Nakamura;T. Ueda;R. Asai;A. Galatanu;E. Yamamoto;Y. Haga;T. Takeuchi;Y. Narumi;Tatsuo C. Kobayashi;K. Kindo;K. Sugiyama;T. Namiki;Y. Aoki;H. Sato;Y. Ōnuki
• 通讯作者: Y. Ōnuki