多極子と伝導電子の相互作用による新奇量子臨界現象の探究

探索由于多极子和传导电子之间的相互作用而产生的新型量子临界现象

• 批准号: 16J08116
• 负责人: 辻本 真規
• 金额: $ 1.09万
• 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: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J08116/
• 关键词: 四極子近藤効果; 多極子モーメント; 重い電子系; 量子臨界点

局在多極子モーメントと伝導電子の混成による新規物理現象を実現しその性質を調べることは、物理的にも、高温超電導などの応用面でも非常に重要な課題である。そこで、スピンの自由度がなく、電気四極子モーメントが活性であるPrV2Al20単結晶の合成と精密な物性測定を行った。PrV2Al20は、TQ = 0.7 Kの多極子転移点よりも高温側において電気抵抗率、磁化率、比熱において異常な状態となることが知られており、四極子近藤効果実現の可能性が指摘されていた。しかしながら、比熱の振る舞いは四極子近藤効果に対して理論的に予測される振る舞いから外れるなど、まだ四極子近藤効果が確立されるには至っていなかった。本年度の研究で我々は、磁気抵抗率、磁場中比熱、磁化率の測定結果を理論的予測と比較した。その結果およそ10 Kから25 K程度の領域で負の磁気抵抗率がみられ、理論的予測との詳細な比較によって四極子近藤効果が実現している可能性が高いことを示した。さらに、多極子転移点直上から10 K程度までの領域では正の磁気抵抗率に転じ、比熱、磁化率とともに従来の理論的予測から外れることが明らかになった。PrV2Al20は常圧下において多極子揺らぎの量子臨界点近傍にあり、今回の異常な正の磁気抵抗率は多極子モーメントの揺らぎにより有効質量が増大したことを反映している可能性が高いと分かった。また、PrV2Al20は純良な結晶において2段の連続した多極子転移がみられるが、この起源は明らかにされていなかった。磁場中比熱測定の結果からエントロピーを求め、理論的予測と比較をした結果、PrV2Al20の強い多極子混成に起因するチャンネル秩序が実現している可能性があると分かった。その他、共同研究において、PrV2Al20に対する静水圧の印加によって、多極子揺らぎに起因する重い電子超伝導の転移温度の上昇などが観測された。

The new regulation of physical phenomena in the field of multipole interaction and conduction electron hybridization is a very important topic in the field of physics and high temperature superconductivity. The synthesis of PrV2Al20 crystals and the measurement of their precise physical properties were carried out. PrV2Al20, TQ = 0.7 K multipole shift point, high temperature side, high resistivity, magnetic susceptibility, specific heat, abnormal state, high temperature side, high temperature side, high temperature side The theory of quadrupole Kondo effect is predicted by the theory of quadrupole Kondo effect is established by the theory of quadrupole Kondo effect. This year's research provides theoretical predictions and comparisons of the measurement results of magnetic resistivity, magnetic field specific heat, and magnetic susceptibility. The results show that there is a high probability of negative magnetic resistivity in the field of 10 K to 25 K, and the theoretical prediction is compared with the detailed results of quadrupole Kondo. The magnetic resistivity, specific heat and magnetic susceptibility of the magnetic field are predicted by the theory. PrV 2Al 20 is a multipole with a constant voltage and a quantum critical point. The magnetic resistivity of the positive multipole increases with the quantum critical point. PrV 2Al 20 is a pure crystal. It has two stages of multipole migration. It has two origins. The results of specific heat measurement in magnetic field are calculated, theoretical predictions are compared, and the results of strong multipole mixing in PrV2Al20 are possible. In addition, joint research was conducted on the measurement of the temperature rise of heavy electron superconductivity due to the influence of static water pressure and multipole polarization on PrV2Al20.

项目成果

Non-Fermi liquid behaviors due to 2 channel Kondo effect in multipolar system PrV2Al20

多极体系 PrV2Al20 中 2 通道近藤效应导致的非费米液体行为

• 发表时间: 2017
• 作者: Masaki Tsujimoto;Akito Sakai;Takahiro Tomita;Satoru Nakatsuji
• 通讯作者: Satoru Nakatsuji

NMR Observation of Ferro-Quadrupole Order in PrTi2Al20

PrTi2Al20 中铁四极有序的 NMR 观察

• DOI: 10.7566/jpsj.85.113703
• 发表时间: 2016
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: Takanori Taniguchi;Makoto Yoshida;Hikaru Takeda;Masashi Takigawa;Masaki Tsujimoto;Akito Sakai;Yosuke Matsumoto;Satoru Nakatsuji
• 通讯作者: Satoru Nakatsuji

四極子自由度による重い電子系PrV2Al20の多極子転移点以上における2チャンネル近藤効果

四极自由度重电子系统PrV2Al20多极转变点上方的双通道近藤效应

• 发表时间: 2017
• 作者: 辻本真規;酒井明人;松本洋介;中辻知
• 通讯作者: 中辻知