Ｓｍ強相関電子系における局所対称性の効果

Sm强关联电子体系局域对称性的影响

• 批准号: 15J07736
• 负责人: 伏屋 健吾
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07736/
• 关键词: 強相関電子系; Sm化合物; 磁場誘起電荷秩序; 部分無秩序; 幾何学的フラストレーション; イジング異方性; 充填スクッテルダイト; カゴ状化合物

申請者は、Smイオンがもたらす特異な強相関電子物性の探索を、Smサイトの持つ局所対称性に着目して行った。①高い局所対称性がf電子の縮重度をもたらす充填スクッテルダイトSmRu4P12と、②低い局所対称性により軌道自由度による縮退がなく大きな磁気異方性を持つ正方晶1-2-2化合物を中心に、幅広く基礎物性を調べ、以下の新奇物性を発見した。①SmRu4P12の純良単結晶を育成し、それを用いた放射光共同実験により、「磁場誘起電荷秩序」の新奇現象を世界で初めて観測した。２つの秩序相の存在の可能性が過去の研究により指摘されていたが、単結晶を用いた磁化と比熱の精密測定により、磁場温度相図の実験的確定に初めて成功した。その結果、２つの相が低磁場領域で連続的につながっており、高磁場中で磁気的異方性が顕著に発達していることを明らかにした。この発見は、今後の磁場誘起電荷秩序の理論モデル構築において、重要な制限を与える。また電子輸送測定により、少数キャリアポケットが残る補償半金属状態にあることを見出した。②SmPt2Si2の単結晶育成に世界で初めて成功し、その低温物性測定から、２つの磁気秩序相を発見した。パルス強磁場測定を組み合わせ、磁場温度相図を決定し、完全イジング磁気異方性を持つ結晶場基底状態を確定した。本系におけるもっとも重要な発見は、反強磁性状態であるにも関わらず、磁化率が低温増大する磁性異常である（約70％ものSm磁気モーメントが無秩序の状態にあることを示唆）。この相内で観測された大きな電子比熱係数は、部分無秩序Smサイト上を重い有効質量を獲得した準粒子が遍歴する「近藤副格子」の形成の可能性を示唆している。過去に前例のない複合強相関電子状態を研究する上で、本系が重要な候補物質であることを指摘した（日本物理学会欧文誌の注目論文に選出）。

The applicant is interested in exploring the strong correlation electronic properties of Sm and Sm, and in exploring the symmetry of Sm and Sm. (1) High symmetry, low symmetry, high symmetry, high SmRu4P12 pure crystal growth, use, radiation and common practice,"magnetic field induced charge order" novel phenomenon, the world's first detection The possibility of the existence of the order phase of 2 has been criticized by past research, the use of single crystals, the precise measurement of magnetization and specific heat, and the initial successful determination of the actual temperature phase of the magnetic field. As a result, 2 phases are connected in the low magnetic field, and the anisotropy of the magnetic field in the high magnetic field is reached. This discovery, the future of magnetic field induced charge order theory, construction, important control limits and The electron transport measurement was carried out in a small number of cases. SmPt2Si2 single crystal growth in the world has been successful at the beginning, and the low temperature physical properties have been measured, and the magnetic phase has been discovered. Determination of magnetic field composition, magnetic field temperature phase, magnetic anisotropy, and crystal field base state This system has important phenomena, such as antiferromagnetic state, magnetic susceptibility increase at low temperature and magnetic anomaly (about 70% of Sm magnetic state). The large electron specific heat coefficient in the phase measurement indicates the possibility of formation of "Kondo sublattice" due to the heavy mass obtained from partial disorder. Previous studies on electron states with strong recombination have been carried out in this system.(Selected by Irwin Shih, Japanese Physical Society)

项目成果

イジング磁性体SmPt2Si2におけるSmイオン部分無秩序形成の可能性

伊辛磁性材料SmPt2Si2中Sm离子部分无序形成的可能性

• 发表时间: 2015
• 作者: Kengo Fushiya;Tatsuma D. Matsuda;Ryuji Higashinaka;and Yuji Aoki;伏屋健吾
• 通讯作者: 伏屋健吾

Possible existence of partially disordered Sm ions in magnetically ordered state of Ising magnet SmPt2Si2

Ising 磁体 SmPt2Si2 的磁有序状态下可能存在部分无序的 Sm 离子

• 发表时间: 2015
• 作者: Kengo Fushiya;Tatsuma D. Matsuda;Ryuji Higashinaka;and Yuji Aoki;伏屋健吾;Kengo Fushiya;伏屋健吾;Kengo Fushiya
• 通讯作者: Kengo Fushiya

Transport properties of single-crystalline Ising magnet SmPt2Si2

单晶伊辛磁体SmPt2Si2的输运特性

• DOI: 10.1088/1742-6596/683/1/012033
• 发表时间: 2016
• 期刊: J. Phys.: Conf. Ser.
• 作者: Kengo Fushiya;Tatsuma D. Matsuda;Ryuji Higashinaka;and Yuji Aoki
• 通讯作者: and Yuji Aoki

充填スクッテルダイトSmRu4P12の磁場誘起電荷秩序相の磁気異方性（II）

填充方钴矿SmRu4P12 磁场诱导的电荷有序相的磁各向异性 (II)

• 发表时间: 2015
• 作者: 伏屋健吾;東中隆二;松田達磨;青木勇二
• 通讯作者: 青木勇二

Mixed valence state (SmxLa1-x)Tr2Al20

混合价态 (SmxLa1-x)Tr2Al20

• DOI: 10.1088/1742-6596/683/1/012020
• 发表时间: 2016
• 期刊: J. Phys.: Conf. Ser.
• 作者: Akira Yamada;Ryuji Higashinaka;Kengo Fushiya;Takuya Asano;Tatsuma D. Matsuda;Masaichiro Mizumaki;Satoshi Tsutsui;Kiyofumi Nitta;Toshiaki Ina;Tomoya Uruga and Yuji Aoki
• 通讯作者: Tomoya Uruga and Yuji Aoki