新しい重い電子系イッテルビウム化合物における超伝導と量子臨界現象

新型重电子镱化合物的超导性和量子临界现象

• 批准号: 09J07208
• 负责人: 久我 健太郎
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J07208/
• 关键词: 量子臨界点; 重い電子系; 超伝導; 価数揺動; 元素置換; 硬X線光電子分光

イッテルビウム系の重い電子系では初の超伝導体であるβ-YbAlB_4に見られる新しい量子臨界現象を理解するために、それと同組成で結晶構造の異なるα-YbAlB_4に鉄元素をアルミニウムサイトに置換し、その置換量を調節することにより磁気秩序を誘起することを試みた。その結果、磁気秩序の発見だけでなく、実際にSPring-8での測定に参加し、20Kにおけるイッテルビウムイオンの価数が、特に1%程度の鉄をドープした場合に大きく増加することを発見するという興味深い成果を上げることができた。室温における粉末X線回折から、価数の急峻な増加が起こる組成域において、格子定数も大きく減少することが分かり、その減少は価数の急峻な増加との関連が予想される。低温から室温にわたる温度範囲で価数が急激に増加することから、その価数の急劇な増加は非常に高いエネルギースケールを持っていることが分かる。また、このα-YbAlB_4の鉄ドープの詳細な極低温物性測定から、価数の急峻な変化が起こる組成域において、超伝導体であるβ-YbAlB_4でみられる振る舞いと酷似する量子臨界現象を発見した。これらの発見は、これらの系における量子臨界現象に反強磁性揺らぎのみならず、価数揺らぎが深くかかわっていることを示し、従来のスピン揺らぎによるものと異なり、質的に新しい量子臨界現象であることを示された。この成果から、量子臨界点の価数に関わる研究の発展が大いに期待される。

イ ッ テ ル ビ ウ ム is の heavy い an electronics で の super early は 伝 conductor で あ る beta YbAlB_4 に see ら れ る new し い quantum critical phenomenon を understand す る た め に, そ れ と の different structures with composition で crystallization な る alpha YbAlB_4 に iron objects element を ア ル ミ ニ ウ ム サ イ ト に replacement し, そ を の displacement quantity adjustment す る こ と に よ り magnetic を 気 order Induce する みた とを to try みた. そ の results, magnetic 気 order の 発 see だ け で な く, be interstate に SPring - 8 で の determination に し and 20 k に お け る イ ッ テ ル ビ ウ ム イ オ ン の 価 が, special に 1% degree の iron objects を ド ー プ し た big occasions に き く raised plus す る こ と を 発 see す る と い う tumblers deep を い results げ る こ と が で き た. Room temperature に お け る powder X-ray inflexion か ら opened, 価 の urgent な rights and an が こ る of domain に お い て, lattice constant も big き く reduce す る こ と が points か り, そ の reduce は 価 opened several の urgent な raised plus と の masato even さ が to れ る. Low-temperature か ら room-temperature に わ た る temperature fan 囲 で 価 number が nasty shock に raised plus す る こ と か ら, そ の 価 Numbers is の な sharply raised very high に い は エ ネ ル ギ ー ス ケ ー ル を hold っ て い る こ と が points か る. ま た, こ の alpha YbAlB_4 の iron objects ド ー プ の な extremely low temperature sex determination in detail か ら opened, 価 の urgent な variations change since が こ る of domain に お い て, super conductor 伝 で あ る beta YbAlB_4 で み ら れ る vibration る dance い と resembles す る quantum critical phenomenon を 発 see し た. こ れ ら の 発 は, こ れ ら の is に お け る quantum critical phenomenon に against strong magnetic 揺 ら ぎ の み な ら ず, 価 揺 ら ぎ が deep く か か わ っ て い る こ と を し, 従 to の ス ピ ン 揺 ら ぎ に よ る も の と different な り, qualitative に new し い quantum critical phenomenon で あ る こ と を shown さ れ た. The <s:1> <s:1> achievements わる ら and the research on the に related to the 価 number of quantum critical points <e:1> have been launched が. The に に is expected to される.

项目成果

量子臨界物質β-YbAlB_4のab面内磁場中における非フェルミ液体性

量子临界材料β-YbAlB_4在ab面内磁场中的非费米液体性质

• 发表时间: 2009
• 作者: C.F. Barenghi;R. Hanninen;M. Tsubota;久我健太郎
• 通讯作者: 久我健太郎

Low Temperature Properties of YbAlB4 and Its Magnetic Order Induced by Fe doping

YbAlB4 的低温性能及其 Fe 掺杂诱导的磁序

• 发表时间: 2010
• 作者: T.Fujii;F.Moynier;A.Agranier;E.Ponzevera;M.Abe;久我健太郎;松本洋介;大川万里夫;B.L.Drake;中辻知;松本洋介;E.K.Okudzeto;E.C.T.O'Farrell;J.Y.Cho;深澤英人;久我健太郎;久我健太郎
• 通讯作者: 久我健太郎

Anisotropic Electrical Transport in the Heavy Fermion Compound α-YbAlB4

重费米子化合物 α-YbAlB4 中的各向异性电传输

• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: Satoshi Okumura;Michihiko Nakamura;Tsukasa Nakano;Kentaro Uesugi;Akira Tsuchiyama;K.Kuga
• 通讯作者: K.Kuga

重い電子系価揺動物質α-YbAlB4の鉄ドープ誘起の磁性と価数変化

铁掺杂诱导的重电子基价态振荡器α-YbAlB4的磁性和价态变化

• 发表时间: 2011
• 作者: T.Fujii;F.Moynier;A.Agranier;E.Ponzevera;M.Abe;久我健太郎;松本洋介;大川万里夫;B.L.Drake;中辻知;松本洋介;E.K.Okudzeto;E.C.T.O'Farrell;J.Y.Cho;深澤英人;久我健太郎
• 通讯作者: 久我健太郎

Pronounced non-Fermi-liquid behavior of the quantum critical heavy fermion superconductor β-YbAlB4

量子临界重费米子超导体 β-YbAlB4 的明显非费米液体行为

• 发表时间: 2010
• 期刊: physica status solidi (b)
• 作者: N. Hirose;K. Takayama and J.-H. Moon;Satoru Nakatsuji
• 通讯作者: Satoru Nakatsuji