四極子に由来する量子臨界現象の研究

四极子量子临界现象研究

• 批准号: 17J08806
• 负责人: 谷口 貴紀
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University (2018)The University of Tokyo (2017)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J08806/
• 关键词: 四極子秩序; 核磁気共鳴; 磁化測定; 非クラマース系; 重い電子系; NMR; 磁化

本研究では、四極子に由来する量子臨界現象のメカニズムの解明を目指し、非クラマース系であるPr化合物に注目してNMR及び磁化測定を行ってきた。特に、上記の量子臨界現象の理解に重要な四極子間相互作用に注目した。研究成果として、(1)NMRスペクトルの分裂から、[111]方向の磁場下では磁場の大きさに依らずに2 K以下で3z2-r2タイプの強四極子転移を示すことを決定した。(2)NMRスペクトルによる2相共存を確認したこと、磁化測定でメタ磁性転移が観測されたことから、[001]と[110]方向の磁場下では2 T近傍で1次の磁場誘起相転移を見出した。(3)先行研究の比熱の結果と合わせて、温度－磁場相図を完成させた。この相図を理解するために、結晶場、Zeeman相互作用、磁気双極子間相互作用、四極子間相互作用を考慮した平均場計算を行い、相図の再現を試みた。しかし、既存のモデルでは磁場誘起相転移は説明できなかった。そのような中、対称性の議論から磁場に依存した四極子間相互作用は存在してもよいことが分かり、新たに強四極子間相互作用を加えた模型を建てた。その結果、相図の再現に成功した。磁場誘起相転移のメカニズムは、結晶場、Zeeman相互作用、強四極子間相互作用の競合が重要な鍵となり、一次転移が起こることが明らかになった。磁場に依存した四極子間相互作用の起源は、伝導電子を介したRKKY相互作用型が有力であり、実際に超微細結合テンソルが磁場依存している様子も観測されている。

This study で は, quadrupole に origin す る quantum critical phenomenon の メ カ ニ ズ ム の interpret を refers し, non ク ラ マ ー ス department で あ る Pr compound に attention し て NMR and determination of magnetized び を line っ て き た. Special に, the above notes on the <s:1> quantum critical phenomenon <e:1>, understanding に important な interaction between quadrupoles に attention た た. Research results と し て, (1) NMR ス ペ ク ト ル の split か ら の, [111] direction magnetic field で は large magnetic field の き さ に in ら ず に under 2 K で 3 z2 - r2 タ イ プ の strong quadrupole moving planning を shown す こ と を decided し た. (2) NMR ス ペ ク ト ル に よ る 2 phase coexistence を confirm し た こ と, determination of magnetization で メ タ magnetic planning move が 観 measuring さ れ た こ と か ら, [001] と の [110] direction magnetic field で は 2 T nearly alongside で once planning の magnetic field induced phase shift を shows し た. (3) The results of the preliminary study on <s:1> specific heat <e:1> are と combined with わせて, and the temperature-magnetic field phase diagram is を completed させた. <s:1> <s:1> phase diagram を understand するために, crystallization field, Zeeman interaction, magnetic bipolar interaction, quadrupole interaction を consider <s:1> た mean field calculation を row みた, phase diagram <s:1> reproduction を try みた. The 転 of the <s:1>, the existing <s:1> モデ, the で, and the で induced phase 転 shift by the magnetic field indicates that the で な, な, and った. そ の よ う な in talk, said seaborne の か ら magnetic に dependent し た quadrupole interaction between は exist し て も よ い こ と が points か り, new た に strong quadrupole interaction between を plus え を た model built て た. Youdaoplaceholder0 そ result, the image of そ reproduces に successfully た た. Planning field induced phase shift の メ カ ニ ズ ム は, crystal field, Zeeman interaction, interaction between strong quadrupole の competition important な が key と な り, move a planning が こ る こ と が Ming ら か に な っ た. Magnetic field に dependent し た quadrupole interaction between の origin は, 伝 guide electronic を interface し た RKKY interaction type が powerful で あ り, be interstate に ultra micro combination テ ン ソ ル が magnetic field dependent し て い る others child も 観 measuring さ れ て い る.

项目成果

Anisotropic ferro-quadupole interactions in quadrupole ordered system PrTi2Al20: NMR and magnetization studies

四极有序系统 PrTi2Al20 中的各向异性铁四极相互作用：NMR 和磁化研究

• 发表时间: 2018
• 作者: Takanori Taniguchi;Hikaru Takeda;Masashi Takigawa;Shota Nakamura;Toshirou Sakakibara;Masaki Tsujimoto;Akito Sakai;Yousuke Matsumoto;and Satoru Nakatsuji
• 通讯作者: and Satoru Nakatsuji

Observation of the ferro-quadupole transition in PrTi2Al20 by NMR and magnetization measurements

通过 NMR 和磁化测量观察 PrTi2Al20 中的铁四极转变

• 发表时间: 2017
• 作者: T. Taniguchi;M. Yoshida;H. Takeda;M. Takigawa;S. Nakamura;T. Sakakibara; M. Tsujimoto;A. Sakai;Y. Matsumoto;and S. Nakatsuji
• 通讯作者: and S. Nakatsuji

Effects of magnetic feild on the ferro-quadrupole order in PrTi2Al20 investigated by NMR and magnetization

通过核磁共振和磁化研究磁场对 PrTi2Al20 中铁四极级数的影响

• 发表时间: 2018
• 作者: Takanori Taniguchi;Hikaru Takeda;Masashi Takigawa;Shota Nakamura;Toshirou Sakakibara;Kazumasa Hattori;Masaki Tsujimoto;Akito Sakai;Yousuke Matsumoto;and Satoru Nakatsuji
• 通讯作者: and Satoru Nakatsuji

PrTi2Al20の4極子相図－NMRと磁化測定の比較－

PrTi2Al20 的四极相图 - NMR 和磁化测量的比较 -

• 发表时间: 2017
• 作者: 谷口貴紀;武田晃;瀧川仁;中村翔太;榊原俊郎;辻本真規;酒井明人;中辻知
• 通讯作者: 中辻知

PrT2Al20(T=Ti,V)のNQR測定

PrT2Al20 (T=Ti,V) 的 NQR 测量

• 发表时间: 2019
• 作者: 磯前貴央;武田晃;瀧川仁;酒井明人;中辻知
• 通讯作者: 中辻知