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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

基本信息

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

项目摘要

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 is based on the origin of the quadrupole and the explanation of the quantum critical phenomenon. The クラマース-based であるPr compound is attracting attention for NMR and magnetization measurement. Specially, it is important to understand the quantum critical phenomenon mentioned above that the interaction between quadrupole is of great importance. Research results: として, (1) NMR スペクトルのcleavage から, [111] direction of では magnetic field の大きさに伊らずに2 K below で3z2-r2タイプのstrong quadrupole shift をshows すことをdeterminationした. (2) NMR spectrometer to confirm the coexistence of two phases, magnetization measurement and magnetization Under the magnetic field in the direction of [001] and [110] A magnetic field near T induces a phase shift. (3) The results of the preliminary research on specific heat and temperature-magnetic field phase were completed.このphase 図をUnderstanding するために, crystal field, Zeeman interaction, interaction between magnetic dipoles, interaction between quadrupole をConsider したmean field calculation を行い, phase 図のappearance をtrial みた.しかし、Existing のモデルではThe magnetic field induces a phase shift and explains the できなかった.そのような中、 Discussion on symmetry から Magnetic field に Dependence した Interaction between quadrupole は Existence してもよいことが分かり, and the new たにstrong quadrupole interaction を加えたmodel をbuild てた. The result and the reproduction of the phase are successful. The magnetic field induces phase shift, crystal field, Zeeman interaction, strong quadrupole interaction, important key, and primary shift. Magnetic field dependence is the origin of quadrupole interaction, and conductive electrons are mediated by RKKY interaction type. Powerful であり, 実记に ultra-fine combination テンソルが magnetic field dependence している様子も観measurement されている.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
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 -