非調和熱振動がもたらす新奇物性の中性子散乱による研究

利用中子散射研究非简谐热振动引起的新物理性质

• 批准号: 23740247
• 负责人: 金子 耕士
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23740247/
• 关键词: 物性実験; 量子ビーム; 強相関電子系; 低温物性; 非調和熱振動; ラットリング

大きめのカゴ状構造に内包されたイオンが示す、大振幅の非調和振動と、それが引き起こす新奇物性について、単結晶中性子構造解析を中心に、その詳細な描像を明らかにすることを目指していた。しかし今年度は、震災の影響により、研究の主軸として考えていた、研究炉原子炉JRR-3及びパルス中性子源J-PARC/MLFともに停止してしまったため、国内での中性子散乱実験実施が不可能になった。そのため、海外施設を用いた中性子散乱実験及び放射光X線非弾性散乱実験へと切り替えて、研究を進めた。まず、これまでに顕著な大振幅非調和熱振動を示すことを明らかにしたPrOs_4Sb_<12>について、非調和振動が誘起する動的応答を探索するため、高効率中性子回折計を用いた実験を行った。その結果、温度上昇に伴い振幅が大きくなるにつれて、特定の格子点周りに散漫散乱状の散乱強度の増加を見出した。この散乱は構造因子の大きい格子点周りに観測されている事から、格子歪みとの結合が考えられ、この歪みを通じて物性に影響を及ぼしている可能性がある。この結果に基づき、非弾性X線散乱実験により、フォノンのゾーン依存性について調べた。その結果、音響フォノンとゲストモードの混成効果がゾーンにより大きく異なることを明らかにした。実験結果から、非調和性とゲスト-格子相互作用及び物性との関連を明らかにするため、定量的な解析を進めている。今回の結果から、スクッテルダイトにおける非調和熱振動が及ぼす影響として、ゲストモードのソフト化だけではなく、音響フォノンとの混成効果の重要性を明らかにすることが出来た。より調和的だと考えているPrRu4Sb12やパイロクロア、クラスレート等の関連化合物へと展開していくことで、非調和振動の発現条件、さらには物性発現機構の解明へと迫っていくことを計画している。

The large and medium-sized structures include the following components: large amplitude non-harmonic vibration, large amplitude non-harmonic vibration This year, the impact of the earthquake, the main axis of the study, the research furnace JRR-3 and the neutral sub-source J-PARC/MLF, the domestic sub-scattered implementation is impossible. In addition to the above, it is also necessary to improve the quality of the products. In this case, it is necessary to explore the response of large amplitude non-harmonic thermal vibration induced by <12>non-harmonic vibration. As a result, the temperature rise is accompanied by a large amplitude, a scattered pattern and an increase in scattered intensity of specific lattice points. The probability of the influence of physical properties on the structure factors of the lattice points is high. The result is basic, non-linear X-ray scattering, linear dependence, and linear dependence. As a result, it has become clear that the hybrid effect of audio and music monitors is extremely different. The results of this paper are as follows: (1) the relationship between non-harmonic and lattice interactions and physical properties is as clear as possible;(2) quantitative analysis is as advanced as possible. The results of this study show that the importance of non-harmonic thermal vibration and its influence on sound and noise is important. The development of harmonic components, the conditions for the occurrence of nonharmonic vibrations, and the mechanisms for the occurrence of physical properties are discussed.

项目成果

Magnetic Excitations in the spin-5/2 Antiferromagnetic Trimer Substance SrMn_3P_4O_<14>

自旋5/2反铁磁三聚体物质SrMn_3P_4O_<14>中的磁激发

• DOI: 10.1103/physrevb.84.214402
• 发表时间: 2011
• 期刊: Phys.Rev.B
• 作者: M.Hase;M.Matsuda;K.Kaneko;et al
• 通讯作者: et al

Neutron Scattering Study on High-quality Single Crystals of Non-Centrosymmetric Heavy-Fermion Superconductor CePt3Si

• DOI: 10.1143/jpsjs.81sb.sb006
• 发表时间: 2012-12
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: K. Kaneko;O. Stockert;M. Skoulatos;A. Schneidewind;T. Takeuchi;T. Matsuda;Y. Haga;R. Settai;Y. Ōnuki;N. Metoki

Effect of magnetic field in heavy-fermion compound YbCo_2Zn_<20>

磁场对重费米子化合物YbCo_2Zn_<20>的影响

• 发表时间: 2012
• 期刊: J.Phys. : Conf.Ser.
• 作者: K.Kaneko;et al
• 通讯作者: et al

Neutron Scattering Study on High-quality Single Crystals of Non-Centrosymmetric Heavy-Fermaion Superconductor CePt_3Si

非中心对称重费米子超导体CePt_3Si高质量单晶的中子散射研究

• 发表时间: 2011
• 作者: K.Kaneko;et al
• 通讯作者: et al

Neutron scattering study on rattling in filled skutterudite compounds

填充方钴矿化合物中的嘎嘎声的中子散射研究

• 发表时间: 2011
• 作者: K.Kaneko;et al
• 通讯作者: et al