一軸応力下微視実験による強相関f電子系の新奇な磁性と超伝導の制御

通过单轴应力下的微观实验控制强相关f电子系统中的新型磁性和超导性

• 批准号: 16740186
• 负责人: 横山 淳
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-16740186/
• 关键词: 強相関電子系; 金属物性; 磁性; 低温物性; 超伝導; 重い電子系; 中性子散乱; 一軸応力; 物性制御

本研究課題の研究期間のうち本年度は、主に重い電子系化合物において最近発見され国内外で精力的に研究が行われている多重相の競合状態と量子臨界現象に注目し、それらと結晶の対称性の関係に主眼を置いた研究を行ってきた。以下にそれらの研究のうち、主なものについてその成果の概略を示す。重い電子系化合物CePd_2Si_2(ThCr_2Si_2型体心正方晶)はT_N〜9Kで反強磁性転移を示す物質であり、その磁気構造はモーメントが[110]方向に偏極し、秩序ベクトルq=[1/2,1/2,0]をとることが知られている。近年、静水圧下における実験において、反強磁性相が消失する圧力(P_c〜28kbar)近傍で超伝導が発生することが明らかになり、重い電子系における圧力誘起超伝導物質のさきがけとして精力的に研究が進められている。圧力誘起超伝導についての実験はこれまでのところ、静水圧を印加したものがほとんどであるが、最近の実験において、試料に加わるわずかな一軸応力成分によって反強磁性や超伝導に関する圧力-温度相図が大きく変化するという結果が報告された。このことは、反強磁性の抑制と超伝導の発生に体積歪み以外の歪みが寄与している可能性を示唆しており、磁性と超伝導の関係を格子歪みの観点から考慮する上で興味深い。そもそも、量子臨界点近傍で超伝導を誘起する物質の多くは、結晶の対称性が立方晶より低いことや強い磁気異方性を持つことより、体積歪み以外の結晶歪みが物性に強く寄与している可能性がある。そこで我々はCePd_2Si_2の反強磁性相に対する一軸応力下効果を中性子弾性散乱実験によって調べた。その結果、反強磁性の安定性は一軸応力印加方向に依存することを明らかにした。この実験の解析の結果、反強磁性の抑制には静水圧で主に制御する体積歪みとほぼ同程度に、格子定数比c/aの増大が有効であることを明らかにした。

This year, the research period of this research topic has been recently developed. The research on multiple phase coincidence and quantum critical phenomenon has been focused on and the research on symmetry of crystals has been carried out. The following is a summary of the results of this research. CePd_2Si_2(ThCr_2Si_2-type body-centered tetragonal crystal) is an antiferromagnetic transition material at T_N ~ 9K, and its magnetic structure is polarized in the [110] direction and ordered in the [1/2,1/2,0] direction. In recent years, the study of superconductivity induced by pressure in heavy electron system under hydrostatic pressure and the disappearance of antiferromagnetic phase has been advanced. The results are reported for pressure induced superconductivity, hydrostatic pressure, recent test results, sample addition, uniaxial force component, antiferromagnetic superconductivity, pressure-temperature phase change, and large temperature phase change. The possibility of antiferromagnetism suppression and superconductivity generation is of great interest. There is a possibility that the quantum critical point near the quantum critical point is induced by superconductivity, crystal symmetry, cubic crystal symmetry, low magnetic anisotropy, high magnetic anisotropy, crystal eccentricity, and physical properties other than volume eccentricity. The antiferromagnetic phase of CePd_2Si_2 in the first phase of CePd_2Si_2 has the effect of neutral electron scattering. The stability of antiferromagnetism depends on the direction of axial force. The results of this analysis show that the antiferromagnetism is suppressed by the static pressure, the volume is distorted, and the lattice ratio c/a is increased.

项目成果

URu_2Si_2における隠れた秩序と不均一磁性の競合

URu_2Si_2中隐序与非均匀磁性之间的冲突

• 发表时间: 2005
• 期刊: 波紋 15
• 作者: M.Nakajima;Y.Oda;T.Suemoto;S.Saito;K.Tenya;S.Saitoh;横山 淳
• 通讯作者: 横山 淳

Unusual Magnetic Response in Superconducting Mixed State of Sr_2RuO_4

Sr_2RuO_4超导混合态的异常磁响应

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Physical Society of Japan 75
• 作者: S.Yasui;A.Hosaka;K.Tenya
• 通讯作者: K.Tenya

101Ru NQR and hidden order in URu2Si2

101Ru NQR 和 URu2Si2 中的隐藏顺序

• DOI: 10.1143/jpsj.74.2209
• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: S. Saitoh;S. Takagi;M. Yokoyama;H. Amitsuka
• 通讯作者: H. Amitsuka

Magnetic form factor of URu2Si2

• DOI: 10.1016/j.physb.2006.01.490
• 发表时间: 2006-05-01
• 期刊: PHYSICA B-CONDENSED MATTER
• 影响因子: 2.8
• 作者: Kuwahara, K.;Kohgi, M.;Amitsuka, H.
• 通讯作者: Amitsuka, H.